ITMI951656A1

ITMI951656A1 - Dispositivo per sostituire automaticamente le bobine in un filatoio

Info

Publication number: ITMI951656A1
Application number: IT95MI001656A
Authority: IT
Inventors: Friedrich Dinkelmann; Dieter Vetter; Manfred Samp
Original assignee: Zinser Textilmaschinen Gmbh
Priority date: 1994-08-12
Filing date: 1995-07-28
Publication date: 1997-01-28
Also published as: DE4428665C2; US5546740A; CH690441A5; DE4428665A1; ITMI951656A0; IT1277379B1; JPH08188928A

Abstract

L'invenzione si riferisce ad un dispositivo per sostituire automaticamente le bobine in un filatoio, specialmente filatoio ad anelli, con una traversa (11) doffer, che tramite almeno un elemento articolato (3) è accoppiata con una parte di telaio localmente fissa, laddove un primo braccio (5) di almeno un elemento articolato (3) per mezzo di un primo snodo è accoppiato con la traversa doffer e per mezzo di un secondo snodo è accoppiato con una parte (13), azionata scorrevole in direzione orizzontale, laddove inoltre un secondo braccio (7) di almeno un elemento articolato (3) per mezzo di un terzo snodo (19) è accoppiato con il primo braccio (5) e per mezzo di un quarto snodo è accoppiato con una parte (13) localmente fissa, laddove è previsto almeno un elemento molleggiante

Description

(21, 27) sollecitante almeno un braccio (5, 7) dell'elemento articolato (3) con una coppia, in modo che almeno nell'ambito di una posizione finale inferiore della traversa doffer (11) si ottiene una coppia che chiude l'elemento articolato (3) e solleva la traversa doffer (11).

(Figura la)

Descrizione del trovato

L'invenzione riguarda un dispositivo per sostituire automaticamente bobine in un filatoio, specialmente filatoio ad anelli, avente le caratteristiche della definizione introduttiva della rivendicazione 1.

Noti dispositivi per la sostituzione automatica di bobine su filatoi presentano una traversa di sostituzione o traversa doffer, che tramite un dispositivo di sollevamento è accoppiata con un telaio localmente fisso o incastellatura del dispositivo. Il dispositivo di sollevamento consente un sollevamento e abbassamento definito della traversa doffer per il prelevamento di bobine piene e/oppure per addurre tubetti vuoti dal banco a fusi del filatoio verso un e da un dispositivo trasportatore disposto al disotto del banco a fusi. Noti dispositivi di sollevamento sostanzialmente sono formati da una tiranteria, che sul proprio lato superiore è accoppiata ad articolazione con la traversa doffer e sul proprio lato inferiore è accoppiata ad articolazione con una parte del dispositivo di sollevamento azionata scorrevole orizzontalmente.

Tali tiranterie frequentemente presentano l'inconveniente che nella posizione finale inferiore della traversa doffer si verificano sfavorevoli condizioni di leva e pertanto il dispositivo di azionamento del dispositivo di sollevamento deve essere dimensionato corrispondentemente potente.

Per risolvere questo problema dal brevetto tedesco DE-C 17 85 217 è noto un dispositivo per la sostituzione automatica di bobine, in cui il dispositivo di sollevamento è formato da due aste di trasmissione disposte specularmente simmetriche, che alle loro estremità superiore sono accoppiate rispettivamente ad articolazione con la traversa doffer, guidata in direzione verticale, e alle loro estremità inferiori sono accoppiate rispettivamente all'articolazione con una scarpa di scorrimento azionata scorrevole orizzontalmente. Per il sollevamento della traversa doffer le scarpe di scorrimento, guidate su un'asta orizzontale, vengono spostate corrispondentemente per mezzo di un dispositivo di azionamento a catena. Molle disposte sull'asta orizzontale rappresentano un mezzo ausiliario per l'avviamento del dispositivo di azionamento per il movimento della traversa doffer dalla posizione inferiore, in cui sussiste un rapporto di leva relativamente assai sfavorevole. In tal caso le molle sono disposte in modo che esse in seguito al movimento' della rispettiva .scarpa scorrevole, con l'abbassamento della traversa doffer, a partire da una determinata posizione vengono sottoposte a trazione, per esercitare in tal modo una forza sulla scarpa di scorrimento, che contrasta il movimento di abbassamento della traversa doffer nella zona inferiore- Inoltre le molle servono ad ammortizzare l'urto al raggiungimento dell'arresto superiore del movimento di sollevamento, in quanto le molle fra la rispettiva scarpa di scorrimento e un arresto nella zona superiore del movimento di sollevamento vengono sottoposte a pressione. Tuttavia in questa soluzione è svantaggioso il fatto che elevate forze elastiche agiscono sulle scarpe di scorrimento, e comportano un dimensionamento corrispondentemente massiccio della tiranteria.

Dalla domanda di brevetto tedesco DE 42 10 494 Al è parimenti noto un dispositivo automatico per la sostituzione delle bobine, in cui la traversa doffer tramite almeno un elemento articolato è accoppiata ad articolazione con un'asta eseguita almeno in parte come albero filettato. In tal caso il braccio lungo dell'elemento articolato viene azionato scorrevole orizzontalmente mediante l'albero filettato, cosicché la traversa doffer in seguito all'appoggio del lungo braccio dell'elemento articolato sul corto braccio di detto elemento, la cui estremità inferiore è accoppiata ad articolazione con una parte fissa sul posto del dispositivo, viene sollevata. In questo noto dispositivo di sollevamento la traversa doffer nella zona inferiore del movimento di sollevamento viene sostenuta da un elemento molleggiente disposto su una parte del dispositivo fissa sul posto. In tal modo in primo luogo si provoca un ammortizzamento del movimento di abbassamento della traversa doffer e in secondo luogo un sostegno del dispositivo di azionamento con il sollevamento della traversa. Contemporaneamente nella zona sfavorevole e inferiore della leva dell'elemento articolato vengono ridotte le trazioni sulla parte mobile e quindi i fenomeni di usura nei corrispondenti supporti.

Ciò elimina in verità la problematica delle alte forze elastiche esercitate sulla tiranteria, tuttavia presenta l'inconveniente che l'appoggio della traversa doffer nell'ambito della sua posizione finale inferiore richiede una soluzione costruttivamente costosa. Inoltre rimane il pericolo che l'operatore in seguito all'abbassamento della traversa doffer sui dispositivi di appoggio subisca ferimenti, ossia il dispositivo non soddisfa ai requisiti di sicurezza da imporre alle macchine di produzione.

Partendo da questo stato della tecnica la presente invenzione si pone il compito di realizzare un dispositivo per la sostituzione automatica delle bobine in filatoi, specialmente filatoi ad anelli, che evita gli inconvenienti precedentemente menzionati e in maniera semplice consente una riduzione delle forze di azionamento, necessarie per sollevare la traversa doffer dalla sua posizione finale inferiore e contemporaneamente consente una riduzione sufficiente delle forze che agiscono nella posizione finale inferiore sui supporti e sulla tiranteria dell'elemento articolato.

L'invenzione risolve questo problema con le caratteristiche della rivendicazione 1.

Con l'impiego di almeno un elemento molleggiente, sollecitante almeno un braccio dell'elemento articolato con una coppia, in modo che almeno nell'ambito della posizione finale inferiore della traversa doffer si ottiene una coppia chiudente l'elemento articolato e sollevante la traversa doffer, si ottiene il vantaggio che oltre al dispositivo di azionamento anche la tiranteria dell'elemento articolato e i supporti possono essere dimensionati più deboli, poiché non occorrono le forze elevate altrimenti agenti nella posizione finale inferiore della traversa doffer.

Almeno un elemento molleggiente in via di principio può essere disposto fra ogni braccio dell'elemento articolato e la traversa doffer, rispettivamente una parte fissa sul posto o la parte azionata scorrevole del dispositivo. Preferibilmente l'elemento molleggiente agisce sul rispettivo braccio dell'elemento articolato, in modo che la forza elastica almeno nell'ambito della posizione finale inferiore della traversa doffer agisce sul braccio dell'elemento articolato, rispettivamente sui bracci dell'elemento articolato, in modo che la forza elastica produce la coppia massima in direzione del movimento di chiusura dell'elemento articolato sul, rispettivamente sui bracci di questo.

Nella forma di realizzazione preferita dell'invenzione l'elemento molleggiente è disposto nell'ambito dello snodo collegante il primo e il secondo braccio dell'elemento articolato. In tal modo si ottiene il vantaggio di una maggiore corsa elastica con un movimento dell'elemento articolato, rispettivamente della traversa doffer, poiché la variazione angolare dell'angolo formato fra i due bracci dell'elemento articolato è sempre superiore alla variazione angolare di ogni braccio dell'elemento articolato preso singolarmente. Così la rispettiva variazione angolare dell'angolo formato fra i bracci è doppia della variazione angolare dei singoli bracci, se la lunghezza del braccio corto dell'elemento articolato corrisponde alla parte del braccio lungo dell'elemento articolato fra lo snodo collegante i bracci e lo snodo sulla parte scorrevole orizzontalmente.

Anche se l'elemento molleggiente può essere eseguito a piacere, ad esempio come molla a lamina, nella forma di realizzazione preferita dell'invenzione si impiega una molla a spirale. In tal modo si ottiene il vantaggio di una struttura compatta e di un semplice incapsulamento. Al riguardo l'incapsulamento garantisce un'ulteriore riduzione del pericolo di incidenti e impedisce efficacemente un insudiciamento della molla, rispettivamente dello snodo. La molla a spirale in una costruzione semplice e poco costosa strutturalmente con la propria estremità interna può agire su una parte dello snodo collegata con il braccio corto dell'elemento articolato e con la propria estremità esterna può sollecitare un braccio di leva accoppiato con il braccio lungo dell'elemento articolati.

Nella forma di realizzazione preferita dell'invenzione questo braccio di leva presenta una forma che corrisponde alla curva della molla a spirale, laddove questa abbraccia l'estremità del braccio di leva con la propria estremità piegata.

L'effetto elastico può essere eliminato a partire da una prestabilita posizione di chiusura di almeno un elemento articolato grazie all'impiego di un arresto. In tal modo si può ottenere che la traversa doffer può produrre unicamente con il proprio peso intrinseco le forze necessarie per inserire o innestare i tubetti, rispettivamente le bobine. Al riguardo in una esecuzione costruttivamente semplice dell'invenzione questo arresto nella forma di realizzazione preferita può essere previsto sul più lungo braccio dell'elemento articolato ed essere eseguito in modo che l'estremità esterna piegata della molla a spirale a partire da una determinata posizione angolare poggia su questo arresto e pertanto elimina l'effetto della molla a spirale. Nella forma di realizzazione preferita gli elementi molleggienti vengono dimensionati in modo che la traversa doffer almeno in una determinata zona della posizione dell'elemento articolato viene mantenuta in sospensione, rispettivamente con libera mobilità della parte scorrevole ha luogo soltanto un lento abbassamento o sollevamento della traversa doffer.

in tal modo viene assicurato che la traversa doffer anche nel caso di un'avaria del dispositivo di azionamento non cade improvvisamente nella sua posizione finale inferiore e non provoca cosi ferimenti di operatori che manovrano nell'ambito della meccanica dell'elemento articolato, rispettivamente della traversa doffer. Inoltre in tal modo è possibile progettare il dispositivo di azionamento con una potenza minima. La potenza del dispositivo di azionamento in tal caso dovrà essere sufficiente unicamente ad un superamento dell'attrito inerente degli snodi e al movimento delle parti scorrevoli, rispettivamente al superamento delle forze di peso prodotte dalle bobine o tubetti.

Con l'attrito inerente la traversa doffer di regola viene mantenuta in sospensione anche quando il dimensionamento della molla non corrisponde esattamente alla forza necessaria per ottenere lo stato di sospensione. Ciò è possibile di per sé su una più grande zona soltanto per mezzo di un dimensionamento della molla relativamente costoso. Anche qui tuttavia si mostra estremamente vantaggiosa la soluzione conforme alla forma di realizzazione preferita dell'invenzione con una molla a spirale nello snodo collegante i bracci dell'elemento articolato.

Se la traversa doffer per effetto dell'elemento molleggiante almeno nella sua zona inferiore viene mantenuta in sospensione, allora questa soluzione consente anche 1 ·impiego senza pericoli di un dispositivo di azionamento non autobloccante, ad esempio nella forma di un albero filettato rotante estendentesi in direzione orizzontale.

Ulteriori esecuzioni dell'invenzione risultano dalle sottorivendicazioni.

L'invenzione viene illustrata dettagliatamente nel seguito in base ad esempi di realizzazione rappresentati nel disegno.

In particolare:

la figura 1 mostra una prima forma di realizzazione del dispositivo secondo l'invenzione in tre differenti posizioni dell'elemento articolato,

la figura 2 mostra una rappresentazione schematica del movimento dell'elemento articolato sull'intera zona necessaria nonché l'andamento delle forze di supporto orizzontali F e della coppia necessaria M della molla a spirale in figura 1, per ottenere uno stato di sospensione della traversa in ogni posizione, e

la figura 3 mostra una seconda forma di realizzazione dell'invenzione in due differenti posizioni dell'elemento articolato.

Nella figura 1 è rappresentato il dispositivo di sollevamento di un dispositivo secondo l'invenzione in una prima forma di realizzazione, laddove per motivi di chiarezza si è fatto a meno della rappresentazione delle parti non essenziali per l'invenzione.

Il dispositivo 1 presenta almeno un elemento articolato 3 formato da un lungo braccio 5 e da un corto braccio 7. Il lungo braccio 5 dell'elemento articolato con la propria estremità superiore tramite una flangia 9 è fissato ad articolazione ad una traversa di sostituzione o traversa doffer 11, non rappresentata in dettaglio. L'estremità inferiore del lungo braccio 5 dell'elemento articolato è accoppiata .ad articolazione con una parte 13 azionata scorrevole orizzontalmente e disposta su un'asta di azionamento 15 orizzontale. L'asta di azionamento 15 ad esempio può essere eseguita come albero filettato oppure come albero a circolazione di sfere, che in maniera nota coopera con una parte 13 scorrevole orizzontalmente, corrispondentemente eseguita. L'azionamento dell'asta 15 avviene preferibilmente per mezzo di un motore elettrico, non rappresentato in dettaglio.

In un'altra forma di realizzazione dell'invenzione la parte 16 può essere accoppiata con l'asta di azionamento 15 realizzata quindi scorrevole insieme alla parte 13 o a più parti 13 per più elementi articolati 3 in una parte 17 localmente fissa. Ciò ha il vantaggio che soltanto una parte relativamente corta dell'asta nell'ambito della parte 17 localmente fissa dovrà essere eseguita come albero filettato.

Il corto braccio 7 dell'elemento articolato è accoppiato con un'estremità ad articolazione con il lungo braccio 5 e con l'altra estremità ad articolazione con la parte 17 localmente fissa, che può servire ad esempio da supporto localmente fisso per l'asta di azionamento 15 ed è fissata su un telaio del dispositivo 1, non rappresentato in dettaglio. Nell'ambito dello snodo 19 collegante i bracci 5 e 7 dell'elemento articolato è prevista una molla a spirale 21, che come rappresentato in figura 1 è accoppiata con la propria estremità interna all'estremità del corto braccio 7 dell'elemento articolato oppure con una parte dello snodo 19 accoppiata con essa. L'estremità esterna della molla a spirale 21 sollecita un braccio di leva 23, che a una distanza prestabilita dall'asse dello snodo 19 è accoppiato con il lungo braccio dell'elemento articolato. Il braccio di leva 23 come rappresentato in figura 1 possiede preferibilmente una forma corrispondente all'estremità esterna della molla a spirale 21, laddove la molla a spirale 21 abbraccia l'estremità del braccio di leva 23. A tale scopo la molla a spirale 21 presenta un'estremità 2la piegata verso l'esterno.

Con l'impiego di una molla a spirale si ottiene il vantaggio di un braccio di leva costante sull'intero intervallo di movimento dell'elemento articolato. Nell'esempio di realizzazione secondo la figura 1 questo braccio di leva è uguale alla distanza fra l'estremità libera del braccio di leva 23 e l'asse dello snodo 19.

Nella posizione finale inferiore, rappresentata nella figura la, della traversa doffer i due bracci 5 e 7 dell'elemento articolato formano un angolo di circa 160°. In questa posizione la molla a spirale 21, caricata fortemente mediante il braccio di leva 23, esercita una coppia prestabilita sui bracci 5, rispettivamente 7 dell'elemento articolato, cosicché almeno in parte viene compensato il peso della traversa doffer e del meccanismo dell'elemento articolato. Nella forma di realizzazione preferita dell'invenzione la molla a spirale 21 è dimensionata in modo da mantenere in sospensione la traversa doffer 11.

La coppia necessaria a tale scopo presenta la curva rettilinea in figura 2b. In tal caso la coppia M trasmessa dalla molla a spirale 21 ai bracci 5 e 7 dell'elemento articolato è scelta in modo che vengono momentaneamente eliminate le forze orizzontali, che senza l'impiego della molla a spirale 21 agiscono sulla parte 13 scorrevole orizzontalmente, rispettivamente sulla parte 17 fissa sul posto. L'andamento di queste forze orizzontali F è mostrato dalla curva ad iperbole nella figura 2b. Le posizioni corrispondenti dell'elemento articolato sono rappresentate nella figura 2a.

La figura lb mostra un elemento articolato dell'esempio di realizzazione secondo la figura la in una posizione in cui i bracci 5 e 7 dell'elemento articolato formano un angolo di circa 90°. In questa posizione l'estremità 2la piegata verso l'esterno della molla a spirale 21 comincia a poggiare su una spina 25, che agisce da arresto ed è fissata, al pari dell'estremità interna della molla a spirale 21, sul corto braccio 7 dell'elemento articolato. Se l'elemento articolato 9 viene ulteriormente chiuso, rispettivamente se la traversa doffer viene ulteriormente sollevata, allora l'estremità 21a della molla a spirale 21, piegata verso l'esterno, poggia completamente su una spina 25. In altre parole: per angoli inferiori a 90° la molla a spirale 21 non produce più alcuna coppia chiudente l'elemento articolato. Con questo comportamento si può ottenere che l'applicazione dei tubetti a bobine sul banco a fusi di un filatoio ad anelli, rispettivamente su una sottostante traversa di raccolta avviene unicamente per effetto del peso proprio della traversa, dei tubetti o bobine e della meccanica dell'elemento articolato.

Tuttavia naturalmente è anche possibile fare a meno di una limitazione di tale tipo dell'effetto elastico su una determinata zona inferiore del movimento della traversa doffer. In questo caso si dovrà unicamente provvedere affinché il dispositivo di azionamento sia progettato in modo che, con l'apertura dell'elemento articolato 3, rispettivamente con l'abbassamento della traversa doffer 11 vengono prodotte forze sufficienti per l'innesto dei tubetti, rispettivamente delle bobine.

Nella figura 3 è rappresentato un ulteriore esempio di realizzazione dell'invenzione, in cui l'elemento molleggiente è disposto in verità parimenti fra i bracci 5 e 7 dell'elemento articolato, ma al posto di una molla a spirale si impiega una molla a lamina 27. La molla a lamina 27 con una propria estremità poggia sul lato inferiore del lungo braccio 5 dell'elemento articolato e con l'altra propria estremità sollecita il corto braccio 3 dell'elemento articolato. A tale scopo il braccio 3 dell'elemento articolato in corrispondenza della propria superficie laterale verticale, fronteggiante il braccio 5 dell'elemento articolato, può presentare una parete supplementare 29.

Tuttavia il dimensionamento della molla a lamina 27 risulta sostanzialmente più difficile, quando su una maggiore area si intende ottenere uno stato di sospensione della traversa doffer 11. A tale scopo la molla a lamina ad esempio può essere realizzata con più elementi di differente lunghezza a formare un pacco di molla a lamina, oppure la molla a lamina può essere realizzata con un materiale presentante uno spessore prestabilito dipendente dalla lunghezza.

Claims

Rivendicazioni 1. Dispositivo per la sostituzione automatica di bobine in un filatoio, specialmente filatoio ad anelli, a) con una traversa doffer (11), che tramite almeno un elemento articolato (3) è accoppiata con una parte del telaio localmente fissa, b) laddove un primo braccio (5) di almeno un elemento articolato (3) per mezzo di un primo snodo è accoppiato con la traversa doffer e per mezzo di un secondo snodo è accoppiato con una parte (13) azionata in maniera scorrevole in direzione orizzontale, e c) laddove un secondo braccio (7) di almeno un elemento articolato (3) per mezzo di un terzo snodo (19) è accoppiato con il primo braccio (5) e per mezzo di un quarto snodo è accoppiato con una parte (17) localmente fissa, caratterizzato dal fatto che d) è previsto almeno un elemento molleggiente (21, 27), che sollecita almeno un braccio (5, 7) dell'elemento articolato (3) con una coppia, in modo che almeno nell'ambito della posizione finale inferiore della traversa doffer (il) si ottiene una coppia che chiude l'elemento articolato (3) e solleva la traversa doffer (il).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento molleggiente (21, 27) agisce su almeno un braccio (5, 7) dell'elemento articolato, in modo che la forza elastica nella zona della posizione finale inferiore della traversa doffer (11) agisce sul braccio, rispettivamente sui bracci dell'elemento articolato, cosicché la forza elastica produce la coppia massima in direzione del movimento di chiusura dell'elemento articolato sul braccio, rispettivamente sui bracci dell'elemento articolato.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento molleggiente è disposto fra il primo braccio (5) e la traversa doffer (11) oppure la parte localmente fissa del telaio.
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 oppure 2, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento molleggiente è disposto fra il secondo braccio (7) e la parte (13) scorrevole orizzontalmente.
5. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento molleggiente (21, 27) è disposto fra il primo braccio (5) e il secondo braccio (7).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento molleggiante (21, 27) è disposto nella zona del terzo snodo (19) collegante il primo braccio (5) e il secondo braccio (7).
7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento molleggiante è eseguito come molla a lamina (27).
8. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento molleggiante è eseguito come molla a spirale (21).
9 . Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto ohe la molla a spirale (21) con un'estremità sollecita il secondo braccio oppure una parte dello snodo accoppiata con il secondo braccio (7), e con l'altra estremità sollecita un braccio di leva (23) accoppiato con il primo braccio (5).
10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il braccio di leva (23) è curvato corrispondentemente alla curva della molla a spirale (21) e con la propria estremità si impegna nell'estremità piegata (21a) della molla (21).
11. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che l'effetto di almeno un elemento molleggiente (21, 27) viene eliminato a partire da una prestabilita posizione di chiusura di almeno un elemento articolato (3), per mezzo di un arresto (25).
12. Dispositivo secondo la rivendicazione 11, con questa che si riferisce anche alla rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che l'arresto (25) è previsto sul secondo braccio (7) e mediante impegno nell'estremità piegata (2la) della molla a spirale (21) ne elimina l'azione a partire da una prestabilita posizione di chiusura.
13. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che almeno un elemento molleggiante {21, 27) è dimensionato in modo che la traversa doffer (11) almeno in una determinata zona della posizione dell'elemento articolato viene mantenuta in sospensione, oppure in caso di libera mobilità della parte scorrevole (13) ha luogo soltanto un lento abbassamento o sollevamento della traversa doffer (11).
14. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la parte scorrevole (13) è azionata per mezzo di un albero filettato o albero (15) filettato rotante.
15. Dispositivo secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che la parte scorrevole (13) almeno in direzione assiale è fissata su un'asta di azionamento (15), che nell'ambito della parte localmente fissa è eseguita come albero filettato o albero a circolazione di sfere ed è scorrevole insieme alla parte (15).