ITMI20110112A1 - Sistema di raccolta degli sfridi di roccatura - Google Patents

Description

SISTEMA DI RACCOLTA DEGLI SFRIDI DI ROCCATURA

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti nel corso della lavorazione di roccatura dalle unità che compongono la roccatrice automatica.

Nella pratica industriale à ̈ largamente prevalente la tecnica di produzione dei filati in uno stadio di filatura seguito da uno stadio di roccatura nel quale il filato viene svolto dalla sua spola, depurato dei suoi difetti e riavvolto in una rocca. Le roccatrici sono infatti costituite da una pluralità di unità di roccatura allineate lungo il fronte della macchina e dotate di apparecchiature comuni di controllo e di servizio. Tra tali apparecchiature comuni di servizio vi sono i dispositivi di preparazione delle spole da dipanare nelle unità di roccatura.

Come già descritto nella precedente domanda di brevetto italiano IT 2009A2013 a nome della stessa richiedente, lo schema di una unità di roccatura à ̈ illustrato nei suoi componenti essenziali nella figura 1 che mostra il percorso del filo 2 dalla spola inferiore 1 alla rocca superiore di raccolta 12, come segue:

- 3. gruppo di organi di guida del filo 3,

- 4. il sensore rilevatore di presenza del filo, - 5. tendifilo 5,

- 6. dispositivo di giunzione dei bandoli, correntemente giuntafili, servito da

- 9,10. bocchette aspiranti di captazione e consegna dei bandoli,

- 11. stribbia,

- 12. rocca di raccolta, azionata in rotazione dal - 13. rullo, e appoggia supportata con

- 14. il braccio portarocche,

- 15. spina di posizionamento della spola 1,

- 20. una o più bocchette aspiranti nelle vicinanze della spola 1 per eliminare le impurezze e le polveri che si sviluppano con la roccatura in funzione, correntemente denominate di†dust removal†.

Sempre secondo la citata domanda IT 2009A2013 a nome della stessa richiedente sia il servizio di aspirazione discontinuo e ad alta prevalenza, per il ricupero dei bandoli con le bocchette 9 e 10, sia il servizio continuo e a bassa prevalenza, per il dust removal con le bocchette 20 viene effettuato con un aspiratore individuale 22, uno per ciascuna delle unità di roccatura allineate lungo il fronte della macchina. Tale unità di aspirazione consiste in un aspiratore rotativo con una girante centrifuga 25 azionata con un motore elettrico 26 “brushless†pilotato in frequenza dall’unità di governo 16 dell’unità di roccatura.

La bocchetta 20 del servizio “dust removal†con aspirazione continua a bassa depressione à ̈ collegata con un condotto 30 all’unità di aspirazione dell’unità di roccatura, intercettato con una saracinesca 31, comandata dall’unità di governo 16 dell’unità di roccatura e normalmente tenuta aperta durante il normale processo di roccatura. Le bocchette 9 e 10 lavorano in discontinuo con aspirazione ad alta depressione durante le interruzioni della normale roccatura. Esse sono rispettivamente collegate con un condotto 34 all’unità di aspirazione 22 dell’unità di roccatura, intercettato con una saracinesca 35, comandata dall’unità di governo 16 dell’unità di roccatura e normalmente tenuta chiusa durante il normale processo di roccatura. La saracinesca 35 viene aperta in occasione degli interventi di giunzione. In definitiva, l’unità di aspirazione individuale 22 che equipaggia la singola unità di roccatura 23 serve o la condotta 30 del servizio “dust removal†a bassa depressione o la condotta 34 dell’aspirazione ad alta depressione.

I diversi valori di depressione richiesti per i due servizi di aspirazione alternativi vengono ottenuti azionando a diverse velocità l’aspiratore centrifugo 22, che ha curve caratteristiche della depressione di aspirazione ∆P che varia in ragione inversa della portata in volume, secondo un fascio di curve parallele e crescenti con l’aumento di velocità di rotazione, come già descritto nella citata domanda IT 2009A2013 a nome della stessa richiedente.

Secondo la presente invenzione i due condotti 30 e 34 di ciascuna stazione di roccatura vengono dotati ciascuno di un proprio filtro che ha la funzione di trattenere il materiale prelevato e trasportato con l’aspirazione.

In ogni stazione di roccatura, sul condotto 30 del “dust removal†viene posto un filtro individuale 50 con setto filtrante di rete fine che trattiene le polveri e la pelosità del filo che si liberano nella dipanatura della spola 1 e vengono richiamate dell'aspiratore 22, quando viene collegato alle bocchette 20 ed azionato a bassa depressione.

In ogni stazione di roccatura, sul condotto 34 à ̈ posto un filtro 51 individuale con setto filtrante di rete più grossolana che ha la funzione di trattenere a monte gli spezzoni di filo, i cosiddetti “filacci†, asportati dall'aspirazione ad alta depressione da parte dell'aspiratore 22, quando viene collegato alle bocchette 9 e 10 ed azionato ad alta depressione. La dimensione lineare dei filacci può andare dalla decina di centimetri, nella normale preparazione della giunzione del filo, fino alla decina di metri e anche più, per i difetti lunghi del titolo del filato rilevati con la stribbia.

I due filtri individuali 50 e 51 sono collegati al collettore di aspirazione dell’aspiratore 22 rispettivamente con due raccordi 30’ e 34’ ed operano alternatamente. Durante il filtraggio dell’aria aspirata il materiale trasportato viene fermato dai loro setti filtranti e, al cessare dell’aspirazione, ricade e si accumula sul fondo del filtro.

Dal fondo dei due filtri 50 e 51 il materiale così accumulato viene periodicamente scaricato rispettivamente con due condotti 53 e 54, intercettati con due saracinesche 57 e 58, che si riuniscono quindi in un condotto comune di scarico 59. Dal lato opposto superiore i due filtri 50 e 51 sono dotati di valvole di sfiato 60 e 61 per le operazioni di scarico del materiale accumulato. L’apertura di tali valvole di sfiato 60,61 isola preferibilmente il loro filtro 50,51 dall’aspiratore 22.

Nella figura 2 viene illustrato il complesso del sistema di raccolta degli sfridi della roccatura.

Tutti gli scarichi individuali 59 delle unità di roccatura 23 vengono collegati con un collettore comune 70, che raccoglie tutto il materiale separato nei rispettivi filtri 50 e 51.

Al collettore 70 possono essere vantaggiosamente collegati anche i dispositivi 63 di preparazione delle spole, ad esempio come descritti nella domanda di brevetto IT 2009 A 2011 e qui mostrati schematicamente. Tali dispositivi generano una significativa quantità di residui di spezzoni di filo, aspirati con un aspiratore individuale 64, depositati in filtri 65 a rete e scaricati con un condotto 68, con uno schema dotato di saracinesche di scarico 66 e di sfiato 67 del tutto analogo a quello dei filtri 51 dell’unità di roccatura secondo la figura 1.

Tutti i filtri 50, 51 e 65 sono collegati con il collettore 70 ad un sistema collettivo di raccolta dei loro sfridi, consistente in un condotto di piccola dimensione che viene disposto lungo la macchina e che riceve il flusso proveniente da tutte le unità di roccatura 23 e, preferibilmente, anche dai dispositivi 63 di preparazione delle spole. Il collettore 70 à ̈ servito da un aspiratore ad alta depressione 71, che provvede allo scarico periodico del materiale dei filtri con trasporto pneumatico ad un filtro inerziale 80 che viene descritto con maggiori particolari nelle figure 3A e 3B.

Le necessità di scarico del materiale trattenuto dai filtri à ̈ molto variabile, a seconda dei filati trattati nella roccatrice. In linea di massima, la maggiore frequenza di scarico viene richiesta dai dispositivi di preparazione delle spole che richiedono la pulizia dei loro filtri anche ogni 10-20 minuti, nell’ordine di grandezza di qualche centinaio di spole preparate. I filtri 51 di rete grossolana che trattengono i filacci, prodotti per le giunzioni dei fili e per l’eliminazione dei tratti difettosi, richiedono in genere la pulizia con periodo dell’ordine di grandezza dell’ora. I filtri 50 per le polveri fini – a meno che si tratti di filati molto pelosi – richiedono la pulizia con periodo dell’ordine di grandezza del turno di lavoro.

Secondo una realizzazione preferita dell’invenzione, la pulizia periodica dei filtri viene effettuata prima per un tipo di materiale, ad esempio i filacci per tutti i filtri 51 e 63, e poi per l’altro materiale. Tale pulizia viene effettuata preferibilmente per un filtro alla volta mentre la sua unità di roccatura 23 à ̈ in esercizio. L’operazione richiede pochi secondi e si svolge, per le unità di roccatura 23, dapprima aprendo le valvole di sfiato, 60 oppure 61, chiudendo le valvole verso l’unità di roccatura, 31 oppure 35, evitando così che la pulizia del filtro 50,51 interessi la roccatura nel suo normale esercizio, e quindi aprendo la valvola di scarico, 57 oppure 58, del condotto 53 oppure 54, con l’aspiratore 71 in azione. La sua aspirazione attira aria dagli sfiati, 60 oppure 61, e svuota i filtri dal materiale accumulato portandolo nel filtro inerziale 80.

Con maggiori particolari, nella figura 3A viene illustrato in vista isometrica esterna il filtro inerziale 80, mentre la figura 3B mostra l’involucro del filtro in spaccato per mostrare la sua separazione interna in due parti filtranti, l’una per i “filacci†e l’altra per la polvere fine.

Con riferimento alla figura 2, il filtro 80 à ̈ costituito da un involucro parallelepipedo suddiviso in due camere filtranti, indicate rispettivamente con 81 per i filacci e con 82 per le polveri e separate con una parete ermetica 83. Le due camere filtranti 81 e 82 sono poste in depressione dall’aspiratore 71 alternatamente, aprendo o chiudendo le valvole di intercettazione 84 e 85 poste sui condotti di collegamento 86,87 delle due camere filtranti 81,82 con il lato di aspirazione dell’aspiratore 71. Le due valvole 84 e 85 sono azionate con i relativi attuatori 84A,85A dall’unità di governo della roccatrice per l’operazione di pulizia dei filtri individuali che equipaggiano le stazioni di roccatura che compongono la roccatrice.

La camera filtrante 81 di sinistra per i “filacci†à ̈ suddivisa in una parte centrale 91 e in due parti laterali 92, separate da due pareti filtranti 93 di rete con maglia grossolana che trattiene gli spezzoni di filo. Le due parti laterali 92 sono collegate all’aspiratore 70 con la apertura 94. Quando si procede alla pulizia dei filtri individuali 51 delle stazioni di roccatura 23, oppure dei filtri 65 dei dispositivi 63 di preparazione delle spole, si opera preferibilmente in sequenza a pulire un filtro alla volta, mantenendo in funzione l’aspiratore 71 con la valvola 84 aperta e la valvola 85 chiusa. In tale modo il fluido portato dalla condotta 70 entra nella camera filtrante 81; la camera 82 non viene interessata dal flusso e rimane inoperosa.

I filtri individuali 51 vengono puliti uno alla volta aprendo in sequenza le loro valvole 58 e le lo ro rispettive valvole di sfiato 61. Per i filtri 65 dei dispositivi di preparazione 63 la procedura à ̈ del tutto analoga. Con l’aspiratore 71 si esercita una depressione di aspirazione di 10-13 kPa ovvero 1000-1300 mm di colonna d’acqua. Tali valori di depressione si riferiscono alla depressione esercitata nei filtri 50, 51 e 65 da ripulire, mentre i valori di depressione negli organi a valle risentono delle perdite di carico del circuito complessivo.

Per evitare intasamenti, la velocità di trasporto nei condotti à ̈ mantenuta attorno ai 20 m/sec. In prossimità del filtro inerziale 80 il condotto 70 si sdoppia in due rami 73 e 74. Il ramo 73 entra nella camera filtrante 81 dei “filacci†dalla parte opposta alla parete cieca di separazione 83 e termina con un ugello convergente 75 per accelerare la velocità dell’aria di trasporto e del materiale trasportato, ovvero i filacci. Il materiale così accelerato va ad urtare il fondo cieco della parete 83, perde la sua energia cinetica e cade sul fondo della camera 81, mentre l’aria di trasporto passa attraverso le pareti filtranti 93, entra nelle due parti laterali 92, passa per le aperture 94 e i condotti di scarico 86 verso l’aspiratore 71 e si scarica dal lato di mandata 95 dell’aspiratore 71. Le pareti filtranti 93 sono disposte parallelamente alla direzione del flusso e non vengono investite direttamente dal materiale trasportato. Sul fondo della camera filtrante 81 à ̈ posta una serranda 97 di apertura per lo scarico periodico del materiale filtrato consistente nei filacci.

La superficie filtrante costituita con le reti 93 può essere ulteriormente aumentata raccordando i due spazi laterali 92 nella parte superiore con uno spazio superiore 96 delimitato con un setto di rete 93 posto sul cielo dello spazio 91, come mostrato schematicamente in figura 2 e 3A.

Anche la camera filtrante 82 di destra per le polveri à ̈ suddivisa in tre parti: una parte centrale 101 e in due parti laterali 102, separate da due pareti filtranti 103 di rete con maglia fine che trattiene le polveri e la pelosità del filo. Le due parti laterali 102 sono collegate all’aspiratore 70 con l’apertura 104. Quando si procede alla pulizia dei filtri individuali 50 delle stazioni di roccatura 23 si opera preferibilmente in sequenza a pulire un filtro alla volta, mantenendo in funzione l’aspiratore 71 con la valvola 85 aperta e la valvola 84 chiusa. In tale modo il fluido portato dalla condotta 70 entra nella camera filtrante 82 delle polveri; la camera 81 dei filacci rimane inoperosa.

I filtri individuali 50 vengono puliti uno alla volta aprendo in sequenza le loro valvole 57 e le loro rispettive valvole di sfiato 60. Per lo scarico e il trasporto delle polveri sarebbero sufficienti valori di depressione e di velocità inferiori a quelli richiesti per i filacci; tuttavia, per operare con tempi brevi, con l’aspiratore 71 si può operare nello stesso campo di valori utilizzato per la pulizia dei filtri 51 dai filacci.

Per ottenere che nella camera 82 filtrante delle polveri si abbia una minore velocità del fluido in arrivo à ̈ sufficiente che il ramo di condotta 74 sia realizzato con un diametro maggiore, ad esempio per ottenere una velocità di trasporto nei condotti attorno ai 10 m/sec. Il ramo 74 della condotta di trasporto entra dalla parte superiore nella camera filtrante 82, che costituisce una zona di calma in cui l’aria di trasporto delle polveri rallenta notevolmente: una parte della polvere si deposita subito nel fondo della camera 82 e il resto delle polveri va a depositarsi sui setti filtranti di rete fine 103, mentre l’aria di trasporto passa oltre attraverso le aperture 104 e gli scarichi 87 verso l’aspiratore 71 e si scarica dal lato di mandata 95 dell’aspiratore 71. Sul fondo della camera filtrante 82 à ̈ posta una serranda 107 di apertura per lo scarico periodico del materiale filtrato consistente nelle polveri. Al cessare dell’aspirazione con l’aspiratore 71, una quota prevalente della polvere depositata sul setto filtrante 103 ricade e si accumula sul fondo del filtro.

Secondo una realizzazione preferita della presente invenzione il dispositivo di aspirazione 71 à ̈ dotato di girante che può essere azionata in controrotazione a generare una contropressione, ad esempio di una girante a canale laterale. Durante le operazioni di scarico del filtro inerziale 80, aprendo le serrande inferiori, tale contropressione agevola la caduta del materiale ancora aderente ai setti filtranti di rete 93 e 103.

Uno dei vantaggi significativi del filtro inerziale 80 risiede nel fatto che le reti filtranti 93 e 103, che costituiscono i setti di separazione del materiale trasportato, non vengono investite direttamente dal materiale da separare, dando così sia una efficienza filtrante maggiore e costante sia una maggiore possibilità di accumulo di materiale sedimentato prima dello scarico periodico. I due materiali, filacci e polveri, vengono lavorati separatamente in condizioni specificatamente adatte ai due materiali, sia come setti filtranti che come velocità.

Il dispositivo di scarico degli sfridi di roccatura secondo la presente invenzione permette inoltre di realizzare tale scarico con una sola condotta, e per di più di piccolo diametro, e con ridotte potenze di aspirazione installate, in quanto si provvede allo scarico di un filtro alla volta.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti da una roccatrice costituita da una pluralità di unità di roccatura (23) allineate e servite da un sistema di aspirazione costituito da una pluralità di aspiratori singoli (22) che equipaggiano individualmente ciascuna unità di roccatura (23), in cui ogni aspiratore singolo (22) fornisce alternatamente aspirazione continua a bassa depressione con roccatura in funzione, per il servizio di rimozione delle polveri e della pelosità del filo, ovvero servizio di “dust removal†, oppure aspirazione discontinua ad alta depressione, per la eliminazione degli spezzoni di filo, ovvero filacci, derivanti dagli interventi di ripristino e giunzione del filo a roccatura interrotta, caratterizzato dal fatto che ciascuno degli aspiratori individuali (22) à ̈ equipaggiato da una coppia di filtri di separazione del materiale aspirato, tali filtri essendo disposti in parallelo e funzionanti alternatamente, e dei quali un filtro (50) à ̈ dedicato a trattenere le polveri e un filtro (51) à ̈ dedicato a trattenere i filacci, e che tutti i filtri (50) e (51) delle stazioni di roccatura (23) che compongono la roccatrice sono collegati con un condotto comune (70) ad un filtro inerziale comune (80) di raccolta degli sfridi di roccatura che periodicamente scarica e riceve il materiale trattenuto da tali filtri (50) o (51), uno alla volta e separatamente per ciascun materiale, e che il filtro inerziale (80) à ̈ costituito da due camere filtranti (81,82) separate e funzionanti alternatamente: l’una (81) per la raccolta dei filacci separati con i filtri (51) e l’altra per la raccolta delle polveri separate con i filtri (50), le due camere filtranti essendo poste alternatamente in depressione con un aspiratore.
2. 2. Dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti da una roccatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che ad esso sono collegati anche dispositivi (63) di preparazione delle spole che equipaggiano la roccatrice, per scaricare i relativi filtri (65) che raccolgono una significativa quantità di residui di spezzoni di filo.
3. 3. Dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti da una roccatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la camera filtrante (81) dei “filacci†à ̈ alimentata con un condotto (73) che dirige nella camera (81) l’aria di trasporto con i filacci trasportati ad urtare il fondo cieco di una parete (83), così che i filacci perdano energia cinetica e cadano sul fondo della camera (81), mentre l’aria di trasporto si scarica passando attraverso le pareti filtranti (93), che sono disposte parallelamente alla direzione del flusso e che non vengono investite direttamente dal materiale da separare.
4. 4. Dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti da una roccatrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il condotto (73) termina con un ugello convergente (75) per accelerare la velocità dell’aria di trasporto e del materiale trasportato.
5. 5. Dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti da una roccatrice secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che la camera filtrante (81) per i “filacci†à ̈ suddivisa in una parte centrale (91) e in due parti laterali (92), separate da due pareti filtranti (93) e collegate con l’aspiratore.
6. 6. Dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti da una roccatrice secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che i due spazi laterali (92) sono raccordati nella parte superiore con uno spazio superiore (96) delimitato con un setto di rete (93) posto sul cielo dello spazio (91).
7. 7. Dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti da una roccatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che entrambi le camere filtranti, (81) per i filacci e (82) per le polveri, sono collegate ad uno stesso aspiratore (71) che serve alternatamente l’una o l’altra camera, aprendo o chiudendo valvole di intercettazione (84) e (85) poste su condotti di collegamento (86,87) delle due camere filtranti (81,82) con il lato di aspirazione dell’aspiratore (71).
8. 8. Dispositivo di raccolta degli sfridi prodotti da una roccatrice secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dispositivo di aspirazione (71) Ã ̈ un aspiratore a canale laterale.