ITMI20130771A1 - Elettromandrino, particolarmente per la formazione di bobine mediante l'avvolgimento di un filo attorno ad un rocchetto. - Google Patents

Description

"ELETTROMANDRINO, PARTICOLARMENTE PER LA FORMAZIONE DI BOBINE MEDIANTE L'AVVOLGIMENTO DI UN FILO ATTORNO AD UN ROCCHETTO"

D E S C R I Z I O N E

Il presente trovato ha come oggetto un elettromandrino, particolarmente per la formazione di bobine mediante l'avvolgimento di un filo attorno ad un rocchetto.

Come à ̈ noto, la formazione di bobine mediante l'avvolgimento di un filo attorno ad un rocchetto viene generalmente eseguita utilizzando un mandrino che à ̈ azionato da un motore elettrico e che pone in rotazione attorno al suo asse il rocchetto sul quale deve essere avvolto il filo che viene alimentato al rocchetto.

Per raggiungere produttività sempre più elevate, viene richiesto il raggiungimento di velocità di rotazione del mandrino sempre maggiori, anche superiori a 15.000 giri/minuto.

Il conseguimento di questo risultato, negli elettromandrini di tipo noto, à ̈ impedito dalle elevate vibrazioni che si sviluppano a tali velocità di rotazione e che impediscono di ottenere un avvolgimento preciso e rendono difficoltoso il montaggio, sulla macchina bobinatrice, di dispositivi di misura.

Gli elettromandrini di tipo noto generalmente comprendono un elemento di supporto che supporta, in modo girevole attorno al suo asse, l'albero del mandrino. Questo albero à ̈ azionato da un motore elettrico il cui corpo o involucro à ̈ fissato a sbalzo all'elemento di supporto. Al corpo del motore elettrico, dalla parte opposta rispetto all'elemento di supporto, à ̈ fissato un encoder la cui funzione à ̈ quella di controllare la rotazione dell'albero del mandrino in modo tale da consentire di regolare la velocità di rotazione dell'albero del mandrino attraverso un sistema di comando in retroazione.

Questa configurazione degli elettromandrini di tipo noto, come già detto sopra, rappresenta una limitazione al raggiungimento di elevate velocità di rotazione dell'albero del mandrino a causa delle elevate vibrazioni che si sviluppano.

Compito precipuo del presente trovato à ̈ quello di risolvere il problema sopra esposto, realizzando un elettromandrino, particolarmente per la formazione di bobine mediante l'avvolgimento di un filo attorno ad un rocchetto, in grado di ridurre, in modo notevole, le vibrazioni generate dalla rotazione dell'albero del mandrino in modo tale da consentire il raggiungimento di velocità di rotazione sensibilmente superiori a quelle raggiungibili con gli elettromandrini di tipo noto.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un elettromandrino che consenta di raggiungere produttività superiori rispetto a quelle raggiungibili con gli elettromandrini di tipo noto.

Un altro scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un elettromandrino che, anche con elevate velocità di rotazione dell'albero del mandrino, assicuri un'elevata precisione nell'avvolgimento del filo attorno al rocchetto garantendo un'elevata qualità del prodotto finito.

Un ulteriore scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un elettromandrino che eviti o sostanzialmente riduca problemi di surriscaldamento e l'insorgenza di correnti indesiderate durante l'avvolgimento.

Un altro scopo ancora del trovato à ̈ quello di realizzare un elettromandrino che offra le massime garanzie di sicurezza e di affidabilità e che possa essere prodotto con costi competitivi.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un elettromandrino, particolarmente per la formazione di bobine mediante l'avvolgimento di un filo attorno ad un rocchetto, comprendente:

-un elemento di supporto;

-un albero del mandrino supportato girevolmente attorno al suo asse da detto elemento di supporto; -un motore elettrico di azionamento, con moto rotatorio attorno al suo asse, di detto albero del mandrino ;

-un encoder connesso a detto albero del mandrino per controllare la sua rotazione;

caratterizzato dal fatto che il corpo di detto motore elettrico e il corpo di detto encoder sono connessi direttamente a detto elemento di supporto .

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di esecuzione preferita, ma non esclusiva, dell elettromandrino secondo il trovato, illustrata, a titolo indicativo e non limitativo, negli uniti disegni, in cui:

la figura 1 illustra schematicamente 1 'elettromandrino secondo il trovato in vista prospettica, parzialmente sezionato;

la figura 2 illustra elettromandrino secondo il trovato, visto da una sua estremità assiale;

la figura 3 illustra 1'elettromandrino secondo il trovato visto dall'estremità assiale opposta; la figura 4 à ̈ una sezione assiale schematica dell 'elettromandrino secondo il trovato eseguita lungo l'asse IV-IV indicato nella figura 3.

Con riferimento alle figure citate, 1'elettromandrino secondo il trovato, indicato globalmente con il numero di riferimento 1 comprende un elemento di supporto 2 il quale supporta, in modo girevole attorno al suo asse 3a, un albero del mandrino 3 che à ̈ connesso ad un motore elettrico 4 azionabile per provocare 'azionamento , con moto rotatorio attorno al suo asse 3a relativamente all'elemento di supporto 2, dell'albero del mandrino 3.

L elettromandrino in oggetto comprende, inoltre, un encoder 5 che à ̈ collegato all'albero del mandrino 3 per controllarne la rotazione. L'encoder 5 à ̈ operativamente collegato ad un organo di comando e di controllo elettronico, di tipo noto e non illustrato per semplicità, che sovrintende al funzionamento dell elettromandrino e che regola l'azionamento del motore elettrico 4 in funzione del valore rilevato dall'encoder 5 in modo tale da mantenere con precisione la velocità di rotazione dell'albero del mandrino 3 ad un valore prefissato.

Secondo il trovato, il corpo del motore elettrico 4 e il corpo dell 'encoder 5 sono connessi direttamente all'elemento di supporto 2. Con il termine "direttamente" s'intende che il corpo del motore elettrico 4 e il corpo dell 'encoder 5 sono fissati entrambi all'elemento di supporto 2 e che, in particolare, 1'encoder 5 non à ̈ connesso all'elemento di supporto 2 per il tramite del corpo del motore elettrico 4, come invece avviene negli elettromandrini di tipo noto. Questo non significa che tra il corpo del motore elettrico 4 e l'elemento di supporto 2, come pure tra il corpo dell 'encoder 5 e l'elemento di supporto 2, non possano essere previsti elementi di connessione aggiuntivi, come ad esempio blocchetti, tasselli, distanziatori o simili.

Preferibilmente, l'elemento di supporto 2 e il corpo del motore elettrico 4 sono realizzati in pezzo unico ovvero l'elemento di supporto 2 costituisce anche il corpo del motore elettrico 4.

Più particolarmente, l'elemento di supporto 2 à ̈ realizzato in forma di involucro, avente ad esempio esternamente una conformazione almeno in parte prismatica o parallelepipeda, come illustrato, e, al suo interno, à ̈ definita una cavità 7 che alloggia lo statore 6 e il rotore 8 del motore elettrico, 1'encoder 5 e l'albero del mandrino 3 .

In sostanza, nell’elettromandrino secondo il trovato, il corpo o involucro del motore elettrico 4 à ̈ preferibilmente costituito dallo stesso elemento di supporto 2. In questo modo, il motore elettrico 4 e encoder 5 risultano direttamente accoppiati all'interno di un corpo unico.

La cavità 7 presenta opportunamente una conformazione sostanzialmente cilindrica e l'albero del mandrino 3 à ̈ disposto coassialmente in tale cavità 7.

L'albero del mandrino 3 à ̈ destinato ad essere connesso con una sua estremità assiale, costituita dall'estremità di sinistra nelle figure 1 e 4, ad un organo porta- rocchetto di tipo noto, non illustrato per semplicità.

L'albero del mandrino 3 à ̈ supportato, in modo girevole attorno al suo asse 3a, internamente alla cavità 7 mediante cuscinetti 9, 10, 11 che sono disposti in prossimità delle sue estremità assiali .

Vantaggiosamente, almeno uno dei cuscinetti 9, 10 situati in prossimità dell'estremità assiale dell'albero del mandrino 3 destinata ad essere impegnata con il rocchetto delle bobine da produrre à ̈ costituito da un cuscinetto ceramico a sfere .

Preferibilmente, in prossimità della sua estremità assiale destinata ad essere impegnata con il rocchetto della bobina da produrre, l'albero del mandrino 3 à ̈ supportato mediante una coppia di cuscinetti ceramici a sfere 9, 10.

In prossimità dell'altra sua estremità assiale, l'albero del mandrino 3 à ̈ supportato da un altro cuscinetto a sfere 11.

Il rotore 8 del motore elettrico 4 à ̈ preferibilmente disposto in una zona intermedia dello sviluppo assiale dell'albero del mandrino 3 all'interno della cavità 7.

Vantaggiosamente, il rotore 8 del motore elettrico 4 à ̈ fissato ad una porzione della superficie laterale dell'albero del mandrino 3 e lo statore 6 del motore elettrico 4 à ̈ fissato alle pareti della cavità 7 che si affacciano al rotore 8 .

La superficie esterna dell'elemento di supporto 2, in corrispondenza dello statore 6 e del rotore 8 del motore elettrico 4, Ã ̈ opportunamente provvista di alettature 15 per agevolare lo smaltimento del calore.

L'encoder 5 à ̈ disposto attorno all'albero del mandrino 3 in prossimità della sua estremità assiale opposta rispetto alla sua estremità assiale destinata ad essere connessa al rocchetto della bobina da produrre.

Preferibilmente, l'encoder 5 Ã ̈ situato esternamente alla porzione assiale dell'albero del mandrino 3 situata tra i cuscinetti 10, 11. In pratica, il cuscinetto 11 Ã ̈ disposto tra il rotore 8 e encoder 5.

Per completezza descrittiva occorre dire che à ̈ previsto un dispositivo di bloccaggio di sicurezza 12 della rotazione dell'albero del mandrino 3.

Tale dispositivo di bloccaggio di sicurezza 12 comprende, in modo di per sé noto, una ruota a stella 13 solidale all'albero del mandrino 3 nella rotazione attorno al suo asse 3a ed un organo di bloccaggio 14 che à ̈ affacciato lateralmente alla ruota a stella 13 e che à ̈ impegnabile a comando con una delle cave della ruota a stella 13.

Il funzionamento dell 'elettromandrino secondo il trovato risulta evidente da quanto descritto ed illustrato. In pratica, l'azionamento del motore elettrico 4 provoca la rotazione dell'albero del mandrino 3 attorno al suo asse 3a relativamente all'elemento di supporto 2. La velocità di rotazione dell'albero del mandrino 3 viene rilevata dall'encoder 5 che à ̈ collegato, come detto sopra, in modo di per sé noto, ad un organo di comando e di controllo elettronico il quale, se la velocità di rotazione dell'albero del mandrino 3 si discosta da quella prevista, interviene sul motore elettrico 4 in modo da riportare la velocità al valore desiderato.

Nell 'elettromandrino secondo il trovato, il modo particolare con il quale sono realizzati ed assemblati l'elemento di supporto 2, il motore elettrico 4 e 1'encoder 5 riduce notevolmente le vibrazioni e consente di ottenere un funzionamento pienamente soddisfacente con elevate velocità di rotazione, anche superiori ai 15.000 giri/minuto.

Inoltre, l'impiego di cuscinetti ceramici per supportare l'albero del mandrino consente di contenere lo sviluppo di calore e quindi di evitare il surriscaldamento dell 'elettromandrino anche alle elevate velocità di rotazione.

Si à ̈ in pratica constatato come 'elettromandrino secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato in quanto può raggiungere senza problemi velocità di rotazione dell'albero del mandrino sensibilmente superiori rispetto a quelle raggiungibili con gli elettromandrini di tipo noto consentendo alla macchina bobinatrice, sulla quale viene installato, considerevoli incrementi di produzione .

Un ulteriore vantaggio dell 'elettromandrino secondo il trovato à ̈ quello di poter funzionare ad elevate velocità senza problemi di surriscaldamento.

L 'elettromandrino, così concepito, à ̈ suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre, tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi, secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims (10)

1. Elettromandrino, particolarmente per la formazione di bobine mediante l'avvolgimento di un filo attorno ad un rocchetto, comprendente: -un elemento di supporto (2); -un albero del mandrino (3) supportato girevolmente attorno al suo asse (3a) da detto elemento di supporto (2); -un motore elettrico (4) di azionamento, con moto rotatorio attorno al suo asse (3a), di detto albero del mandrino (3); -un encoder (5) collegato a detto albero del mandrino (3) per controllare la sua rotazione; caratterizzato dal fatto che il corpo di detto motore elettrico (4) e il corpo di detto encoder (5) sono connessi direttamente a detto elemento di supporto (2).

2 . Elettromandrino, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto elemento di supporto (2) costituisce il corpo di detto motore elettrico (4).

3. Elettromandrino, secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto elemento di supporto (2) à ̈ realizzato in forma di involucro scatolare con definita una cavità (7) alloggiante lo statore (6) e il rotore (8) del motore elettrico (4), detto encoder (5) e detto albero del mandrino (3).

4. Elettromandrino, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il rotore (8) di detto motore elettrico (4) à ̈ fissato ad una porzione della superficie laterale di detto albero del mandrino (3) e lo statore (6) di detto motore elettrico (4) à ̈ fissato alle pareti laterali di detta cavità (7) affacciantisi a detto rotore (8).

5. Elettromandrino, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto rotore (8) del motore elettrico (4) à ̈ disposto in una zona intermedia dello sviluppo assiale di detto albero del mandrino (3) in detta cavità (7).

6. Elettromandrino, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto albero del mandrino (3) à ̈ supportato girevolmente attorno al suo asse (3a) internamente a detta cavità (7) mediante cuscinetti (9, 10, 11), almeno parte di detti cuscinetti (9, 10, 11) essendo costituiti da cuscinetti ceramici .

7. Elettromandrino, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto albero del mandrino (3) à ̈ supportato girevolmente attorno al suo asse (3a) internamente a detta cavità (7), in prossimità della sua estremità assiale destinata ad essere impegnata con il rocchetto delle bobine da produrre, da almeno un cuscinetto ceramico (9, 10) .

8. Elettromandrino, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto encoder (5) à ̈ disposto in prossimità dell'estremità assiale di detto albero del mandrino (3) opposta rispetto alla sua estremità assiale destinata ad essere connessa al rocchetto della bobina da produrre.

9. Elettromandrino, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, tra detto rotore (8) del motore elettrico (4) e detto encoder (5), detto albero del mandrino (3) à ̈ supportato da un ulteriore cuscinetto (11) interposto tra detto albero del mandrino (3) e le pareti laterali di detta cavità (7).

10. Elettromandrino, secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere un dispositivo di bloccaggio di sicurezza (12) della rotazione di detto albero del mandrino (3).