ITMI941557A1 - Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce alle carde a cappelli striscianti nelle quali materiale fibroso in strato sottile viene lavorato da una serie di superfici dotate di una moltitudine di punte di varia forma, inclinazione e rigidità ed animate da moto relativo tra loro, nelle quali il materiale fibroso viene aperto in forma di fibra singola, le particelle più piccole di sporco vengono eliminate - così come i cascami e i grovigli - le fibre subiscono una mischia tra loro e si forma un nastro di fibre non ritorte, da avviare agli stadi successivi della lavorazione.

Per rendere evidenti i problemi tecnici coinvolti nell'operazione della cardatura ed affrontati con la presente invenzione, il processo di cardatura a cappelli viene sommariamente descritto con riferimento allo schema di figura 1.

Il materiale grezzo 1 costituito da fibre in fiocco raccolte in forma di materassino a sezione circa rettangolare viene alimentato alla macchina da un rullo di alimentazione 2 che la preme e la controlla contro la tavoletta 3 e ne fornisce un pennello 4 al cilindro apritore 5. Tale cilindro è dotato di una guarnizione, ovvero di punte inclinate nel senso di rotazione ed è animato da una notevole velocità di rotazione: il pennello 4 di fibre viene così pettinato grossolanamente e distribuito sul cilindro apritore secondo uno strato più sottile di quello originario in 1. Lungo la sua rotazione in senso antiorario lo strato di fibre trova segmenti guarniti e coltelli per la rimozione delle impurezze e quindi cede le fibre al successivo tamburo di carda 6.

Il tamburo 6 viene azionato a velocità di rotazione inferiore a quella del cilindro 5 ma, avendo un diametro assai superiore, ad una velocità periferica più elevata. Anche le punte del tamburo 6 sono inclinate nel senso del moto ed asportano, in corrispondenza delle generatrici più prossime tra 5 e 6, le fibre dalla superficie del cilindro 5.

Sopra alla parte superiore del tamburo 6 sono collocati i cosiddetti cappelli mobili 7. In genere, le carde a cappelli sono dotate anche di cappelli fissi, ma tali componenti non interessano la presente invenzione e pertanto ad essi non si fa riferimento nella presente descrizione. Tali cappelli mobili sono barre di lunghezza utile corrispondente alla generatrice del tamburo di carda 6 e larghe pochi centimetri. La loro parte affacciata al tamburo 6 è dotata di una guarnizione di punte rivolte nel senso del moto. In genere, i cappelli mobili si muovono lentamente ed in senso rotatorio uguale o contrario a quello del tamburo: le due guarnizioni cooperano con tipica azione di cardatura con gli effetti di distensione e pulizia delle fibre, di trattenimento e di controllo del loro sprofondamento all'interno della guarnizione di punte. Per alcune lavorazioni può essere richiesta la rotazione dei cappelli in senso contrario a quello del tamburo 6. Si deve comunque tenere conto che la velocità periferica del tamburo è in genere nell'intervallo di 15-40 metri al secondo mentre la velocità dei cappelli è dell'ordine di pochi millimetri al secondo.

Per effetto della loro rotazione nello stesso senso del tamburo, i cappelli 7 circolano in senso contrario al tamburo trasportati da una catena 8 articolata che circola tra una serie di ruote dentate di azionamento e di guida 9. Lungo il percorso di cardatura tra tamburo e cappelli, i cappelli sono guidati da guide 10 che regolano con precisione le distanze reciproche tra le guarnizioni del tamburo e dei cappelli, che sono determinanti per la buona riuscita della lavorazione. Le guide 10 sono poste in corrispondenza del bordo delle facce piane del tamburo e su di esse strisciano le parti terminali dei cappelli 7, non provviste di punte. Le fibre distese e depurate si stratificano in strato sottile sul tamburo 6 di cardatura.

Esse vengono quindi staccate da un cilindro scaricatore 11, anche esso dotato di punte inclinate nel senso della rotazione che consentono il prelevamento delle fibre cardate dal tamburo 6 il loro scarico poi dal cilindro 11 con cilindri staccatori non indicati in figura.

La presente invenzione si riferisce più particolarmente ad un cappello strisciante perfezionato per dette carde a cappelli ed un sistema per la sua guida e trascinamento.

Nella tecnica nota i cappelli sono generalmente azionati mediante catene di trascinamento 8 alle quali sono fissati i cappelli mediante bussole, staffe e supporti vari, sia negli snodi che nelle piastrine delle catene, con elementi a vite, con anelli elastici o mezzi equivalenti. Nella domanda di brevetto tedesco DE-A-3814412 si descrivono vari collegamenti con inviti, mollette e chiavette di bloccaggio.

Tale tipo di collegamento non risulta soddisfacente per la sua complessità ed il suo costo, sia di costruzione che di manutenzione. Occorre inoltre tenere in conto il fatto che la catena articolata formata da rulli e piastrine è un elemento snodato poligonale che deve guidare i cappelli su superfici curve e non può sempre garantire la necessaria precisione dei giochi tra le guarnizioni. Nel brevetto USA 4757575 si descrivono registrazioni di tali giochi entro il decimo di millimetro e tolleranze nelle guide ancor più contenute.

Per ovviare gli inconvenienti tipici delle catene articolate, nel brevetto Tedesco DE-A-3907396 si descrive un sistema di azionamento e guida dei cappelli con cinghie dentate, ai quali i cappelli si accoppiano con vari accoppiamenti di forma, senza bloccare i cappelli con elementi di fissaggio rigido, come dadi e viti. Il sistema presenta però gli inconvenienti tipici delle cinghie dentate per questo tipo di servizio.

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un cappello perfezionato per dette carde a cappelli ed un sistema per la sua guida e trascinamento, sempre utilizzando la trazione a catena articolata ma senza gli inconvenienti lamentati per tale trazione dai sistemi della tecnica nota.

Secondo la presente invenzione 1'accoppiamento tra cappello e catena articolata viene realizzato solamente nella direzione del moto dei cappelli e nella direzione secondo la generatrice del tamburo lasciando invece che tali elementi non siano vincolati tra loro nella direzione ortogonale al moto della catena, mediante un accoppiamento di forma tra cappelli e catena per mezzo di incavi e di rilievi di forma coerente tra loro, senza mezzi fissi di ritenuta in posizione .

Per illustrare con maggiore evidenza le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione, essa viene descritta con riferimento ad alcune sue tipiche realizzazioni riportate nelle figure da 2 a 6, a titolo esemplificativo e non limitativo.

Le figure da 2 a 5 si riferiscono al sistema catena/cappello, mentre la figura 6 si riferisce alla guida dei cappelli lungo il tamburo.

Nelle figure 2a,b,c è illustrato un sistema cappello/catena secondo l'invenzione. Il cappello 7 ha preferibilmente una sezione a T per presentare una sufficiente rigidezza alle sollecitazioni a flessione tra i due appoggi di guida 10, che presentano una distanza trasversale tra loro dell'ordine di un metro o poco più. La loro faccia inferiore, nella parte 12 non interessata dalle guide 10, porta la guarnizione di cardatura indicata grossolanamente come una serie di punte nelle figure 2 e seguenti. La catena articolata 8 è costituita essenzialmente da perni 13 e piastrine 14. Le piastrine 14 che si presentano verso l'esterno sono dotate di un risvolto 15 ad L destinato da impegnare il cappello 7. Nella parte inferiore del risvolto 15 ad L è posta una spina 16, che può essere conica o cilindrica, destinata ad accoppiarsi con un foro 17, analogamente conico o cilindrico, praticato sulla parte più esterna del cappello 7. Tale foro può essere passante o non passante. Come si può notare, la precisione di guida tra catena e cappello corrisponde a quella di accoppiamento tra foro e spina. Lungo il percorso appoggiato sulla guida 10 il cappello 7 segue fedelmente la guida 10 sotto la trazione della catena 8, in quanto esso non è vincolato alla catena in senso radiale ed è quindi sostanzialmente indifferente ai suoi snodi.

Nelle figure 3a,b,c, è illustrato una realizzazione alternativa, secondo la quale ad ogni perno 13 della catena articolata 8 viene associato un elemento ad U 20 che nella sua parte inferiore porta una spina 21 ortogonale all'asse del perno 13, destinata ad accoppiarsi con un foro 22 praticato sulla parte più esterna del cappello 7. Funzioni e forme sono analoghe a quelle secondo le figure 2.

Le forme di accoppiamento spine/fori illustrate nelle realizzazioni di figure 2 e 3 che prevedono la foratura sul cappello e la spina sull'elemento della catena possono essere anche invertite tra loro senza che l'idea di soluzione venga alterata.

Nella realizzazione delle figure 4a,b,c, l'accoppiamento di forma viene realizzato praticando nelle due estremità di ogni cappello 7 una lavorazione ad U arrotondata con due rilievi 30. Le catene 8 sono collocate esternamente ai cappelli e portano ad ogni perno 13 della catena articolata una spina 31 con asse parallelo, e preferibilmente coincidente, con l'asse del perno, dalla parte rivolta verso i cappelli e destinata ad accoppiarsi con le loro cavità ad U arrotondata formate dai rilievi 30. Anche qui l'accoppiamento può essere di forma conica o cilindrica, in analogia alle realizzazioni precedenti.

Nelle figure da 4d a 4i sono mostrate due varianti realizzative del sistema di accoppiamento secondo le figure 4a,b,c. Nelle figura 4d,e,f l'elemento di accoppiamento della catena, omologo alla spina 31 della realizzazione precedentemente descritta, è costituito da due spine 33 di accoppiamento disposte simmetricamente dalle due parti di ogni perno 13. Analogamente la cavità ad U arrotondata, omologa alla cavità formata dai rilievi 30 della realizzazione precedentemente descritta, è costituito da due cavità 34 di accoppiamento disposte simmetricamente dalle due parti di ogni perno 13. Nelle figure 4g,h,i l'elemento di accoppiamento della catena, omologo alla spina 31 della realizzazione precedentemente descritta, è costituito dallo stesso perno 13. Analogamente le cavità 35 ad U arrotondata, omologhe alla cavità formata dai rilievi 30 della realizzazione precedentemente descritta, sono poste all'interno dell'intervallo tra le due piastrine 14 della catena disposte dalle due parti di ogni perno 13.

Nella realizzazione delle figure 5a,b,c, l'accoppiamento di forma viene realizzato praticando nelle due estremità di ogni cappello 7 una lavorazione con due tacche a spigolo vivo a creare cavità prismatiche 40. Nelle figure 5a,b,c viene esemplificativamente realizzato un profilo ad U con spigolo vivo. Le catene 8 portano dalle due partì di ogni perno 13 della catena articolata una coppia di elementi triangolari 41 la cui parte inferiore porta un rilievo 42 a spigolo vivo dalla parte rivolta verso i cappelli e destinata ad accoppiarsi con le cavità prismatiche delle tacche 40 a spigolo vivo e di forma coerente. Nelle figure 5d,e,f è mostrata una variante realizzativa del sistema di accoppiamento secondo le figure 5a,b,c. Nelle figure 5d,e,f l'elemento di accoppiamento della catena, omologo ai due rilievi 42 degli elementi triangolari 41 della realizzazione precedentemente descritta, è costituito da un elemento prismatico a spigolo vivo 43 che congiunge i due triangoli 41 disposti simmetricamente dalle due parti di ogni perno 13. Analogamente la cavità a spigolo vivo 44 destinata ad accoppiarsi con l'elemento 43, omologa alle cavità 40 della realizzazione precedentemente descritta, si prolunga verso le estremità del cappello 7 ed ha una forma coerente con quella dell'elemento prismatico 43 che deve ricevere.

Come si può notare, le realizzazioni esemplificate nelle figure 4 e 5 presentano tra loro la differenza che la realizzazione secondo le figure 4 consente alla spina 31, ed al perno 13, di ruotare liberamente rispetto alla sua cavità di impegno sul cappello secondo l'asse del perno, mentre la realizzazione secondo le figure 5 vincola i rilievi prismatici a non ruotare rispetto alle cavità prismatiche destinate ad alloggiarli.

La figura 6 riporta una realizzazione esemplificativa dell'azionamento del sistema cappelli/catena secondo l'invenzione. Lungo il percorso AB guidato dalla guida 10, che ha dall'altra base del tamburo un'altra guida 10 omologa e ad essa parallela, la serie dei cappelli 7 è azionata dalle catene articolate 8 che seguono il percorso definito dalle ruote dentate 9, delle quali almeno una è dotata di azionamento motorizzato ed almeno una è dotata di organi di tensionamento delle catene. Così come le guide 10, anche le ruote dentate sono coppie di ruote dentate omologhe, una per ciascuna base del tamburo 6.

Al distacco in B del percorso del tamburo dal percorso dei cappelli, le guide 10 sono raccordate con un tratto semicircolare 50 di sezione ad L che obbliga la serie dei cappelli, che sono collegati con le catene 8 mentre esse percorrono le ruote dentate 9B, a non staccarsi da esse per effetto della forza di gravità e della libertà lasciata loro nella direzione ortogonale al moto della catena. Al termine dell'inversione di direzione con il percorso attorno a 9B, i cappelli si trovano semplicemente appoggiati sopra le catene e non corrono il pericolo di cadere, nel tratto tra 9B e 9A. In corrispondenza della ruota 9C è stato indicato schematicamente un tendicatena registrabile 51.

In corrispondenza delle ruote 9A si ripresenta il problema dell'inversione di direzione del moto della catena 8 ed il problema di mantenere i cappelli 7 collegati con le catene. A questo scopo le guide 10 sono raccordate con un altro tratto semicircolare 52 di sezione ad L che obbliga la serie dei cappelli, che sono collegati con le catene 8 mentre esse percorrono le ruote dentate 9A, a non staccarsi da esse per effetto della forza di gravità e della libertà lasciata loro nella direzione ortogonale al moto della catena. Al termine dell'inversione di direzione con il percorso attorno a 9A, i cappelli si trovano di nuovo controllati dalle guide 10 e non corrono il pericolo di cadere, nel tratto tra 9A e 9B.

Nel percorso da A a B le catene sono appoggiate sui cappelli, che a loro volta sono appoggiati continuamente sulle guide 10. Nel percorso da B ad A sono i cappelli invece ad appoggiarsi sulle catene 8, che sono sostenute solo in concomitanza delle ruote dentate 9A, 9C e 9B.

Uno dei grandi vantaggi connessi con la presente invenzione risiede proprio nel fatto che nel loro tratto di percorso superiore ed inoperoso da 9B a 9A i cappelli 7 risultano semplicemente appoggiati sulla coppia di catene 8.

Si deve tenere conto infatti che nella cardatura il materiale è tale da richiedere che sia i cilindri che i cappelli vengano sottoposti a frequenti interventi di pulizia e rigenerazione delle guarnizioni.

In considerazione di tali interventi e del gran numero di cappelli installati sulla macchina, dell'ordine del centinaio, si rileva come sia vantaggioso il poter rimuovere e sostituire un cappello per semplice sollevamento dal suo sito nella coppia di catene 8 nel tratto superiore del suo percorso. Nei dispositivi secondo la tecnica nota i cappelli vengono in genere rimossi dalle catene e sostituiti togliendo almeno due viti per ciascun cappello, nel presente caso il cappello viene prelevato senza dover rimuovere vincoli. In assenza di particolari prescrizioni di sicurezza, i cappelli sono smontabili anche quando sono in movimento, data la loro bassa velocità periferica e l'immediatezza della loro rimozione. L'assenza di vincoli tra catena e cappello nella direzione ortogonale al moto della catena consente ai cappelli di seguire il profilo delle guide 10 con estrema fedeltà. La costruzione, il montaggio e la manutenzione del sistema cappelli/catena risultano più semplici ed economicamente convenienti.

Per dovere di completezza è importante notare che nella descrizione che precede si è fatto riferimento a realrzzazioni in cui catene e cappelli presentano lo stesso passo, vale a dire che l'inizio di ogni elemento abbia la stessa distanza dall'inizio dell'elemento successivo nel piano delle figure o, in altri termini, che ad ogni maglia di catena articolata corrisponda un cappello. La presente invenzione può trovare utile applicazione anche nel caso in cui le dimensioni degli elementi non siano coincidenti ma siano invece una multiplo dell'altra. Si dia ad esempio il caso in cui ad ogni cappello corrispondano due maglie della catena, vale a dire il caso in cui i cappelli abbiano un passo doppio di quello della catena: allora il collegamento tra catene e cappelli deve essere effettuato ogni due maglie della catena.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento in una carda a cappelli mobili azionata con catene articolate di trazione caratterizzato dal fatto che l'accoppiamento tra cappello (7) e catena articolata (8) viene realizzato solamente nella direzione del moto dei cappelli e nella direzione secondo la generatrice del tamburo (6) lasciando che tali elementi non siano vincolati tra loro nella direzione radiale ortogonale al moto della catena, mediante un accoppiamento di forma tra cappelli e catena per mezzo di incavi e di rilievi di forma coerente tra loro, e senza mezzi fissi di ritenuta, così che nel loro tratto di percorso superiore ed inoperoso i cappelli (7) risultano semplicemente appoggiati sulle catene.
2. 2. Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento in una carda a cappelli mobili secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i cappelli (7) percorrono secondo il percorso (AB) il tamburo di carda (6) guidati da guide (10) che alle loro estremità sono dotate di tratti semicircolari (50,52) che obbligano la serie dei cappelli, che sono collegati con le catene (8) mentre esse percorrono le ruote dentate (9A,9B), a non staccarsi da esse per effetto della forza di gravità e della libertà lasciata loro nella direzione ortogonale al moto della catena.
3. 3. Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento in una carda a cappelli mobili secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la catena articolata (8) comprende piastrine (14) dotate di un risvolto ad L (15) sul quale è posta una spina (16) destinata ad accoppiarsi con un foro (17) ad essa coerente praticato sulla parte più esterna del cappello (7).
4. 4. Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento in una carda a cappelli mobili secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la catena articolata (8) comprende nei suoi perni (13) un elemento ad U (20) che nella sua parte inferiore porta una spina (21) ortogonale all'asse del perno (13), destinata ad accoppiarsi con un foro (22) ad essa coerente praticato sulle estremità dei cappelli (7).
5. 5. Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento in una carda a cappelli mobili secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la catena articolata (8) comprende nei suoi perni (13) una (31) o più (33) spine con asse parallelo, e preferibilmente coincidente, con l'asse del perno (13), e destinate ad accoppiarsi con cavità ad U arrotondata formate da rilievi (30) praticati sulle estremità dei cappelli .
6. 6. Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento in una carda a cappelli mobili secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la catena articolata (8) si impegna con i suoi perni (13) con cavità (35) ad U arrotondata formate da rilievi (30) praticati sulle estremità dei cappelli (7).
7. 7. Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento in una carda a cappelli mobili secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la catena articolata (8) comprende dalle due parti dei suoi perni (13) una coppia di elementi triangolari (41) la cui parte inferiore porta un rilievo (42) a spigolo vivo dalla parte rivolta verso i cappelli e destinata ad accoppiarsi con cavità prismatiche (40) a spigolo vivo e di forma coerente praticate nei cappelli (7).
8. 8. Cappello strisciante perfezionato per dispositivi di cardatura e sistema per la sua guida e trascinamento in una carda a cappelli mobili secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che la catena articolata (8) comprende dalle due parti dei suoi perni (13) una coppia di elementi triangolari (41) la cui parte inferiore è congiunta un elemento prismatico a spigolo vivo (43) che congiunge i due triangoli (41) disposti simmetricamente dalle due parti di ogni perno (13) e che nelle estremità dei cappelli (7) sono praticate cavità a spìgolo vivo (44) destinate ad accoppiarsi con l'elemento (43) e che si prolungano verso le estremità del cappello (7) ed aventi una forma coerente con quella dell'’elemento prismatico (43) che devono ricevere.