ITMI20121020A1

ITMI20121020A1 - Dispositivo per la giunzione di filo in macchine di avvolgimento

Info

Publication number: ITMI20121020A1
Application number: IT001020A
Authority: IT
Inventors: Roberto Badiali; Pup Mauro Del; Moreno Floriduz; Dante Zancai
Original assignee: Savio Macchine Tessili Spa
Priority date: 2012-06-12
Filing date: 2012-06-12
Publication date: 2013-12-13

Description

DISPOSITIVO PER LA GIUNZIONE DI FILO IN MACCHINE DI AVVOLGIMENTO

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo e a un procedimento per la giunzione dei filati durante il loro avvolgimento su tubetto per ottenere la formazione di rocche di raccolta del filato prodotto o lavorato da macchine tessili. Nella pratica industriale è largamente prevalente la tecnica di raccolta dei filati azionando in rotazione un tubetto, portato folle dai mandrini di un braccio portarocche e richiamando il filato proveniente da un organo cedente ad avvolgersi su di esso. La rocca si forma così tirando ed avvolgendo il filato sulla sua superficie, essendo trascinata in rotazione con un rullo sottostante motorizzato sul quale la rocca stessa si appoggia. In tal modo si consente di avvolgere il filato a velocità lineare costante, indipendentemente dalla dimensione assunta dalla rocca al procedere dell'avvolgimento, e solamente in funzione della velocità di rotazione di detto rullo di azionamento.

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, essa viene descritta con riferimento alla sua applicazione in una roccatrice. Come noto, le roccatrici sono costituite da una pluralità di stazioni o unità di roccatura allineate lungo il fronte della macchina e dotate di apparecchiature comuni di servizio.

L'unità di roccatura è illustrata nei suoi componenti essenziali nella figura 1 che ne riporta una vista frontale. La spola di alimentazione 1 viene dipanata prelevandone il filo 2. Il filo 2 passa nel gruppo dipanatore 3, che comprende organi di contenimento e di guida del filo e un rilevatore di presenza del filo, e quindi nel tendifilo 5 che rende il percorso del filo 2 più o meno tortuoso e ne determina la tensione. Dopo il tendifilo 5 si trova il giuntafili 6, al quale vengono portati i bandoli del filo da giuntare da bocchette aspiranti 9 e 10, rispettivamente dal lato della spola e della rocca. Di tali bocchette si mostrano a tratteggio con 9' e 10' le posizioni estreme di lavoro superiori, nelle quali rispettivamente la bocchetta 9 porta il bandolo dal lato della spola al giuntafili 6 e la bocchetta 10 preleva in alto il bandolo prelevandolo dalla rocca per portarlo in basso ad inserirlo nel giuntafili. Tali bocchette operano con frequenza, sia in occasione delle interruzioni del filo per sua rottura o per intervento della successiva stribbia il, che si trova a valle del giuntafili 6, sia per l'esaurimento della spola 1 di alimentazione. Il filo roccato viene raccolto nella rocca 12, che viene azionata in rotazione dal cilindro di azionamento 13, sul quale si appoggia supportata con il braccio portarocche 14.

Nel suo normale funzionamento ogni stazione di roccatura esaurisce un grande numero di spole per formare rocche di dimensione assai maggiore. In linea generale, una spola viene esaurita in qualche minuto, mentre una rocca viene completata in poco meno di un'ora. Ogni spola esaurita viene sostituita con una nuova spola, portando poi il suo filo 2 a giuntarsi con il capo del filo che proviene dalla rocca. Sempre in generale, nella parte inferiore della roccatrice viene posto un sistema di movimentazione delle spole, che apporta le spole nuove da dipanare e scarica i tubetti delle spole esaurite, movimentando anche migliaia di pezzi all'ora.

La lavorazione di roccatura del filato consiste nella depurazione del filato eliminando i tratti difettosi, che vengono rilevati ed eliminanti con gli interventi della stribbia il, giuntando poi i due bandoli del filato con il giuntafili 6 e riprendendo la dipanatura della spola 1. La qualità del filato prodotto con la roccatura dipende quindi dalla selezione effettuata dalla stribbia e dalla giunzione ottenuta con il giuntafili 6. I requisiti richiesti per la giunzione realizzata dal giuntafili sono di carattere meccanico, quanto alla resistenza della giunzione, di carattere estetico, in quanto la giunzione non dovrebbe essere distinguibile lungo il filato, e di affidabilità, quanto alla costanza delle prestazioni dei giuntafili che equipaggiano le unità di roccatura.

Nella tecnica nota sono stati proposti diversi tipi di giuntafili basati su differenti tecniche di giunzione. Tuttavia nelle roccatrici automatiche al presente il tipo di giuntafili tra i più diffusi è il giuntafili pneumatico che lavora e congiunge i due bandoli da giuntare con getti di aria compressa, dando una giunzione di buone caratteristiche meccaniche, estetiche e di affidabilità.

Nel sue grandi linee, il procedimento di giunzione pneumatica del filato consiste dei seguenti stadi:

- prelievo dei due bandoli e loro consegna al giuntafili 6; il filo dal lato della spola 1 viene prelevato con la bocchetta 9 e il filo dal lato della rocca con la bocchetta 10,

- i due bandoli vengono pinzati dal giuntafili 6 e tagliati a misura per la loro giunzione,

- prima della giunzione i due bandoli vengono preparati con getti d'aria per affinarli eliminando una parte delle loro fibre, in modo che i due bandoli da sovrapporre vengano detorti e le loro fibre vengano rese parallele. Tale operazione viene effettuata in un condotto e sottoponendo il capo del filo all'azione di aria compressa insufflata nel verso coerente con il capo del filo da affinare,

- i bandoli vengono portati nella camera di giunzione ad aria compressa e sovrapposti a misura per una lunghezza predeterminata,

- con la camera di giunzione chiusa, i due bandoli sono bloccati e sottoposti a getti d'aria tangenziali per ritorcerle di nuovo tra loro, a ridare continuità al filato 2,

- la camera di giunzione viene aperta, la continuità del filato è stata ripristinata e la dipanatura del filato 2 giuntato può essere ripresa.

Nella tecnica nota, questa tecnica di giunzione pneumatica è descritta in molti brevetti. Ad esempio, il brevetto IT 1.137.713 riguarda la camera di giunzione per filati con torsione a S o a Z, i brevetti IT 1.163.453, IT 1.172.414 e US 6,170,247 riguardano la preparazione dei bandoli, il brevetto US 5,154,131 riguarda una camera di giunzione con setto separatore, il brevetto IT 1.252.634 descrive il metodo di giunzione di cui sopra con un taglio supplementare sui bandoli di filo già preparati e prima della giunzione, il brevetto IT 1.252.635 descrive una particolare conformazione della camera di giunzione del suo coperchio per gli sbocchi dell'aria di giunzione, il brevetto US 4,437,299 descrive un giuntafili pneumatico che comprende mezzi di controllo della resistenza della giunzione, il brevetto US 4,630,433 descrive il bloccaggio dei bandoli nella camera di giunzione, il brevetto US 4,829,759 descrive un preparatore dei bandoli dotato di linguetta vibrante. Nei brevetti IT 1.275.947 e US 5,680,751 il sincronismo tra i vari organi del giuntafili è assicurato da un pacco di camme azionato in rotazione da un motore passo-passo.

Il brevetto US 6,199,360 descrive l'azionamento dei vari organi del giuntafili con una valvola a pistone che scorre e distribuisce l'aria compressa in sequenza ai vari organi del giuntafili. Le domande di brevetto WO 2006/42721 e 2007/76908 descrivono mezzi di azionamento coordinato del giuntafili pneumatico.

In questi brevetti, così come nei giuntafili attualmente disponibili, si può riscontrare che il procedimento di giunzione pneumatica dei filati è assai complesso e richiede giuntafili di notevole complessità. I vari organi del giuntafili, che cooperano per il procedimento descritto sopra, devono compiere movimenti precisi sia quanto a corse e rotazioni, sia quanto a sincronismi. In linea generale, i movimenti e le funzioni del giuntafili vengono effettuati con una pluralità di organi comandati dall'unità di governo della stazione di roccatura.

Il problema tecnico al quale è diretta la presente invenzione è la attuazione controllata di tali movimenti del giuntafili 6 nelle varie fasi del procedimento di giunzione semplificando sia il dispositivo, sia il procedimento quanto a movimenti e sincronismi.

La presente invenzione, nella sua accezione più generale di dispositivo giuntafili, è definita nella prima rivendicazione. Le sue varianti o realizzazioni preferite vengono definite nelle rivendicazioni dipendenti da 2 a 5.

Nella figura 1 si illustra lo schema - in vista frontale - di un'unità di raccolta del filo in una roccatrice, nel quale sono indicati gli organi più significativi che intervengono nel procedimento di formazione della rocca ed è illustrativa del problema tecnico. Nelle figure 2 si illustrano le fasi del procedimento di giunzione del filato con il dispositivo giuntafili secondo la presente invenzione, con riferimento alla vista esplosa dei suoi componenti essenziali.

Nella figura 2A si mostra il dispositivo di giunzione dei fili nella fase iniziale 1, in cui i bandoli del filo vengono addotti al giuntafili dalle bocchette lato rocca e lato spola, nella quale sono mostrati i seguenti elementi in vista esplosa:

- 20,21 piastre fisse superiore ed inferiore di guida del filato al giuntafili, nelle quali sono praticate - 22,23 cavità superiore ed inferiore di invito del filo,

- 24,25 organi a pinza superiore ed inferiore, che rispettivamente ricevono e trattengono il filo della rocca 12 portato dalla bocchetta 10 e il filo della spola 1 portato dalla bocchetta 9. Tali organi a pinza sono fissati sulle piastre 20,21 e posti all'interno dello spazio tra dette piastre,

- 28,29 organi a forbice superiore ed inferiore, che rispettivamente tagliano il filo della spola 1 portato dalla bocchetta 9 e il filo della rocca 12 portato dalla bocchetta 10. Tali organi a forbice sono fissati sulle piastre 20,21 e posti all'esterno dello spazio tra dette piastre.

- 30,31 camere di preparazione del bandolo del filo superiore ed inferiore, rispettivamente per la preparazione del bandolo del lato spola e del bandolo del lato rocca. Esse consistono in condotti nei quali si insuffla aria ad alta velocità che affina il capo del bandolo. A metà di ciascun condotto 30,31 è praticato un varco 32,33 per l'entrata e l'uscita del bandolo in lavoro. Il preparatore superiore 30 lavora il bandolo proveniente dalla spola 1 soffiando verso destra e scaricando l'aria secondo la freccia S. Il preparatore inferiore 31 lavora il bandolo proveniente dalla rocca 12 soffiando verso sinistra e scaricando l'aria secondo la freccia R.

- 35 camera di giunzione dei bandoli del filo 2 per giunzione pneumatica con aria compressa,

- 36 coperchio di chiusura della camera di giunzione 35, che deve venire chiuso prima della giunzione e riaperto a giunzione effettuata,

- 38,39 leve di introduzione dei bandoli nelle varie fasi del procedimento di giunzione.

- 50, 51 mezzi di comando delle pinze.

Nella fase iniziale 1 le bocchette 9 e 10 portano i due bandoli al giuntafili 6. La bocchetta del lato spola 9 porta il suo bandolo ad entrare, guidato dall'invito 22, prima nella cavità della camera di giunzione 35 e quindi nella forbice superiore 28 aperta.

La bocchetta del lato rocca 10 porta il suo bandolo ad entrare, guidato dall'invito 23, prima nella cavità della camera di giunzione 35 e quindi nella forbice inferiore 29 aperta.

Nella figura 2B si mostra il dispositivo di giunzione dei fili nella fase 2, in cui i bandoli del filo addotti al giuntafili dalle bocchette lato rocca e lato spola vengono introdotti nelle pinze 24,25 con la rotazione oraria delle leve 38 e 39, che con le loro cavità terminali 40 e 41 portano i due bandoli ad entrare, guidati dall'invito 22, anche nelle pinze 24,25 ancora aperte. Contemporaneamente si richiude anche il coperchio 36. Vengono quindi chiuse le pinze 24,25 con i due bandoli del filo ancora aspirati dalle bocchette 9 e 10. Nelle figure che seguono il coperchio 36 non viene raffigurato completamente chiuso per poter mostrare chiaramente la posizione dei bandoli in lavorazione.

Nella figura 2C si mostra il dispositivo di giunzione dei fili nella fase 3, in cui i bandoli del filo sono tenuti dalle pinze 24,25 e chiusi nel coperchio 36. La fase 3 consiste nel taglio dei bandoli con le forbici 28 e 29: gli spezzoni di filo vengono aspirati con le bocchette 9 e 10. Dopo il taglio dei bandoli, dette bocchette non servono più e possono essere portate in posizione di riposo.

Nella figura 2D si mostra il dispositivo di giunzione dei fili nella fase 4, in cui i bandoli del filo sono ancora tenuti dalle pinze 24,25 e chiusi nel coperchio 36. La fase 4 consiste in un secondo avanzamento in senso orario delle leve 38 e 39 per determinare la lunghezza di filo da introdurre nei preparatori 30 e 31.

Nella figura 2E si mostra il dispositivo di giunzione dei fili nella fase 5, in cui i bandoli del filo sono sempre tenuti dalle pinze 24,25 e chiusi nel coperchio 36. La fase 5 consiste nella affinazione dei bandoli detorcendoli ed eliminando la parte più corta delle loro fibre, in modo che i due bandoli lavorati abbiano complessivamente lo stesso numero di fibre del filo integro, con modalità per se note dalla tecnica. Tale operazione viene condotta nei preparatori 30 e 31 in cui viene soffiata aria compressa nelle direzioni S e R. Con l'inizio di tale soffiaggio, i due bandoli vengono quindi aspirati dalla corrente d'aia ed entrano, con le aperture 32 e 33, nel loro preparatore 30 e 31, in cui sono lavorati per una lunghezza determinata con la fase 4.

Nella figura 2F si mostra il dispositivo di giunzione dei fili nella fase 6, in cui i bandoli del filo sono sempre tenuti dalle pinze 24,25 e chiusi nel coperchio 36. La fase 6 consiste dapprima in un terzo avanzamento in senso orario delle leve 38 e 39 per portare all'interno della camera di giunzione i tratti dei bandoli che sono stati preparati nella fase 5 e per determinare la lunghezza della loro sovrapposizione nella camera di giunzione 35. Viene quindi realizzata la giunzione vera e propria insufflando aria compressa nella camera 35, con modalità per se note dalla tecnica.

Nella figura 2G si mostra il dispositivo di giunzione dei fili ad operazione finita: tutti i gruppi tornano in posizione di riposo. Le pinze 24 e 25 vengono aperte, così come le forbici 28 e 29. Le leve 38 e 39, così come il coperchio 36, vengono ruotate in direzione antioraria liberando il filo 2 giuntato, che esce dalla camera 35 e dalle cavità 22,23. La roccatura del filo 2 dalla spola 1 alla rocca 12 può essere ripresa.

Dalla descrizione che precede si può notare come il procedimento e il dispositivo di giunzione dei fili risultino assai semplificati e affidabili rispetto a quelli della tecnica nota, quanto al controllo dei movimenti e dei loro sincronismi.

Una caratteristica saliente della presente invenzione sta nel fatto che i movimenti delle leve 38,39 - che regolano le lunghezze dei bandoli introdotti prima nelle pinze 24,25, quindi nei preparatori 30,31 ed infine nella camera di giunzione 35 - e del coperchio 36 della camera di giunzione 35 sono realizzati con un solo comando per questi organi di gestione dei bandoli da preparare e da giuntare, come viene illustrato con riferimento alla realizzazione esemplificativa delle figure 3A,B,C.

Nelle figure 3 viene illustrata la struttura del dispositivo 60 di azionamento in comune delle leve 38,39 del coperchio 36 della camera di giunzione 35.

Nella figura 3A viene illustrato il dispositivo di azionamento 60 dopo che il coperchio 36 è stato chiuso con la fase 2, vale a dire con i due bandoli già inseriti nelle aperture 22,23 delle piastre 20,21 superiore ed inferiore. Il dispositivo comprende un motore 61 di azionamento dei detti organi, pilotato in frequenza dall'unità di governo della stazione di roccatura, che trasmette il moto rotatorio nei due sensi di rotazione all'albero orizzontale 62. Ad esempio, per tale azionamento è conveniente un motore passo-passo. Il moto rotatorio dell'albero orizzontale 62 viene convertito in moto rotatorio dell'albero verticale 63 con un convertitore di moto 64, costituito ad esempio da un ingranaggio con vite a evolvente oppure da una coppia di ingranaggi conici. L'albero verticale 63 è fissato alla struttura della macchina con un vincolo che ne consente la rotazione. Alle due estremità dell'albero verticale 63 sono fissate le leve 38,39 di introduzione dei bandoli.

Per una migliore comprensione, la struttura del dispositivo 60 viene illustrato anche con la sua vista esplosa della figura 3B. Come detto, i movimenti del dispositivo 60 sono realizzati con la rotazione dell'albero verticale 63 azionato in rotazione con il convertitore di moto 64. Sull'albero verticale 63 è calettata una camma cilindrica 66, avente una sporgenza inferiore con un dente 67. Nella sua parte mediana l'albero 63 porta il braccio 68 che porta il coperchio 36 della camera di giunzione 35. Il braccio 68 è folle rispetto all'albero 63 ed è trascinato in rotazione oraria dall'albero 63 per il vincolo della sua parte posteriore 69 alla camma cilindrica 66 con una molla 71 che lavora a trazione. La rotazione oraria dell'albero 63 porta il coperchio 36 a chiudersi in battuta sulla camera di giunzione 35. Nelle figure 3A e 3B il dispositivo 60 è illustrato in tale configurazione. Nel corpo del braccio rotante 68 e in corrispondenza del dente 67 è praticata una cavità 73 con uno sviluppo angolare sostanzialmente maggiore di quello del dente 67 in modo tale che, pur con il coperchio chiuso e con il braccio 68 bloccato, l'albero 63 e le leve 38,39 possano ancora essere ruotate in senso orario, realizzando così una extra-corsa estendendo la molla (71). Nella configurazione delle figure 3A e 3B il dente 67 è appoggiato con la sua parte destra nell'estremità destra 74 della cavità 73.

Nella figura 3C viene illustrato il dispositivo di azionamento 60 dopo che il coperchio 36 è stato chiuso, durante le fasi successive alla fase 2, vale a dire con i due bandoli già tagliati e da lavorare nelle fasi da 4 a 6 con ulteriori rotazioni orarie dell'albero 63.

In queste fasi da 4 a 6, l'albero 63 viene ulteriormente azionato in rotazione oraria con il motore passo-passo 61 a ruotare le leve 38,39 per regolare la lunghezza dei bandoli sottoposti prima alla preparazione e poi alla giunzione. Durante tale rotazione, il braccio 68 è bloccato e rimane fermo mentre la molla 71 viene estesa. La rotazione viene determinata dal motore passo-passo 61 per ottenere le lunghezze dei bandoli previste e comunque, nella configurazione della figura 3C, la rotazione dell'albero 63 è consentita finché il dente 67 non si appoggia con la sua parte sinistra nell'estremità sinistra 75 della cavità 73.

La prima parte dell'extra-corsa delle leve 38,39 regola la lunghezza dei bandoli sottoposti alla preparazione, mentre la seconda parte dell'extra-corsa regola la lunghezza della loro sovrapposizione nella camera di giunzione pneumatica 35.

Nei confronti dei sistemi disponibili nella tecnica nota il dispositivo secondo la presente invenzione offre notevoli vantaggi. L'azionamento solidale e sincronizzato delle leve introduttrici 38,39 e del coperchio 36 della camera di giunzione 35 con un solo organo rotante in tutte le fasi del procedimento di giunzione, consistenti in introduzione e presa dei filati nel giuntafili, preparazione dei bandoli e loro sovrapposizione per la giunzione pneumatica, consente maggiori semplicità, economia ed efficienza. Queste operazioni sono determinate dalla rotazione controllata di un motore passo-passo comandato dall'unità di governo della stazione di roccatura, con sincronismi indipendenti da quelli di altri organi del giuntafili. In tale modo il procedimento di giunzione può essere modulato in funzione del filato in lavoro, senza intervenire con modifiche meccaniche sul giuntafili.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la giunzione di filo in macchine di avvolgimento in cui in cui il filato (2) viene alimentato inferiormente e avvolto superiormente su una rocca (12) e comprendente - organi a pinza (24,25) organi a pinza superiore ed inferiore, che rispettivamente ricevono e trattengono il filo della rocca (12) e il filo di alimentazione (2), - organi a forbice (28,29) superiore ed inferiore, che rispettivamente tagliano il filo di alimentazione e il filo della rocca (12) portato dalla bocchetta 10, detti organi determinando la lunghezza dei bandoli da giuntare, - camere di preparazione (30,31) del bandolo del filo superiore ed inferiore, con aria compressa per affinare il capo dei bandoli, - camera di giunzione (35) dei bandoli del filo (2) per giunzione pneumatica con aria compressa, - (36) coperchio di chiusura della camera di giunzione (35), - leve (38,39) di introduzione dei bandoli nelle varie fasi del procedimento che determinano sia la lunghezza dei bandoli sottoposti alla preparazione, sia la loro sovrapposizione per la giunzione, caratterizzato dal fatto che l'azionamento dei movimenti delle leve (38,39) di introduzione e del coperchio (36) della camera di giunzione (35) è realizzato con un dispositivo (60) nel quale tali organi sono disposti su un albero rotante (63), fissato alla struttura della macchina e azionato con un motore (61), pilotato in frequenza dall'unità di governo della stazione di roccatura, che trasmette il moto rotatorio nei due sensi di rotazione.
2. Dispositivo per la giunzione di filo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il motore (61) è un motore passo-passo.
3. Dispositivo per la giunzione di filo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto - che alle due estremità dell'albero (63) sono fissate le leve (38,39) di introduzione dei bandoli mentre, nella sua parte mediana, l'albero (63) porta un braccio (68) che porta a sua volta il coperchio (36) della camera di giunzione (35), il braccio 68 essendo folle rispetto all'albero (63) e trascinato in rotazione dalla trazione di una molla (71) da una camma cilindrica (69), calettata sull'albero (63) e avente un dente (67) che interferisce con il braccio (68), e - che nel corpo del braccio rotante (68) e in corrispondenza del dente (67) è praticata una cavità (73) con uno sviluppo angolare sostanzialmente maggiore di quello del dente (67) in modo che, con il coperchio (36) chiuso e con il braccio (68) bloccato, l'albero (63) e le leve (38,39) possano ancora essere ruotate per una extra-corsa estendendo la molla (71).
4. Dispositivo per la giunzione di filo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto il moto rotatorio dell'albero del motore (61) viene convertito in moto rotatorio ortogonale dell'albero (63) con un -convertitore di moto (64) costituito da un ingranaggio con vite a evolvente.
5. Dispositivo per la giunzione di filo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto il moto rotatorio dell'albero del motore (61) viene convertito in moto rotatorio ortogonale dell'albero (63) con un convertitore di moto (64) costituito da una coppia di ingranaggi conici.