ITMI962115A1

ITMI962115A1 - Procedimento per evitare avvolgimenti nastrati nell'avvolgimento di bobine incrociete

Info

Publication number: ITMI962115A1
Application number: IT96MI002115A
Authority: IT
Inventors: Lothar Boekels
Original assignee: Schiafhorst Ag & Co W
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1996-10-11
Publication date: 1998-04-11
Also published as: JPH09194133A; US5803383A; CN1176216A; DE19548257A1; IT1284944B1

Description

pendenza della prima derivata di una funzione sinusoidale di durata di periodo ed ampiezza uguali. Fra un passaggio per lo zero ed un punto estremo l'importo della pendenza almeno una volta dovrà variare in modo da risultare inferiore all'importo della pendenza della prima derivata di una funzione sinusoidale di durata di periodo e di ampiezza uguali.

(Figura 1)

Descrizione del trovato

L'invenzione riguarda un procedimento per evitare avvolgimenti nastrati ovvero con zone a nastro, nell'avvolgimento di bobine incrociate, corrispondentemente alla definizione introduttiva della prima rivendicazione. Nell'avvolgimento di bobine incrociate i cosiddetti avvolgimenti nastrati costituiscono un disturbo nella formazione del corpo del filato, che deve essere assolutamente evitato a causa delle ripercussioni negative nel dipanamento o svolgimento di una bobina incrociata, ad esempio al prelevamento di interi strati di filato. Quando il tamburo di incannatura aziona la bobina incrociata sul contorno con velocità periferica costante, il suo numero di giri dipende solo dal diametro della bobina. All'aumentare del diametro della bobina si riduce il numero di giri della bobina, per cui contemporaneamente varia il rapporto fra il numero di giri della bobina e il numero delle corse doppie del guidafilo nell'unità di tempo. Tutte le volte in cui il rapporto fra le spire, il numero dei giri della bobina rispetto al numero delle corse doppie, viene formato da numeri interi, si verificano avvolgimenti "nastrati", in quanto il filo viene posato più volte in corrispondenza dello stesso punto, o del punto vicino, sul contorno della bobina e porta a strati di filo a guisa di nastro.

In filatoi ad estremità aperte di regola tutti i dispositivi di incannatura e i dispositivi di posa del filo, guidafilo, vengono azionati centralmente. In seguito alla pluralità dei dispositivi di incannatura azionati centralmente non è possibile accordare individualmente il dusturbo di o della nastratura allo stato di avvolgimento di ogni singola bobina incrociata. Il disturbo di o della nastratura deve divenire efficace indipendentemente dal rapporto fra le spire che viene momentaneamente seguito nei singoli punti di incannatura.

Dal brevetto tedesco DE 25 34 239 C2 sono noti un procedimento ed un dispositivo per il disturbo di nastrature in un dispositivo di incannatura di bobine incrociate con guidafilo ad andirivieni, al quale il filo viene addotto con velocità costante.

È noto un guidafilo al quale il filato viene addotto con velocità costante.

Il noto procedimento ed il noto dispositivo vengono impiegati specialmente in filatoi ad estremità aperta. Le descritte funzioni fondamentali per un disturbo di nastrature sono, oltre alla già menzionata funzione rettangolare nonché alla funzione sinusoidale, la funzione triangolare e le funzioni a denti di sega ad essa affini.

In caso di avvolgimento irregolare la qualità di un disturbo di nastratura è riconoscibile da come vengono sciolti i "nastri" ossia da come vengono distribuiti sulla superficie della bobina gli strati di filo che sono altrimenti sovrapposti nel caso di un "nastro". La posa è riconoscibile dalla distribuzione dei punti di inversione, guardando in corrispondenza dei lati frontali della bobina. Come verrà illustrato dettagliatamente più in seguito in base a rappresentazioni, non riesce assai bene lo scioglimento di un nastro nel caso di funzioni triangolari, a denti di sega e sinusoidali. Guardando sui lati frontali, grandi zone angolari del contorno rimangono prive di punti di inversione. Ciò significa che sulla superficie periferica della bobina incrociata si formano zone continuamente migranti, nelle quali, nel caso di un gran numero di giri della bobina, non è stato affatto posato del filato. La struttura o formazione di tali bobine incrociate risulta corrispondentemente disomogenea, anche se è stata impedita una formazione di nastri.

Nel caso di una funzione rettangolare, i cui punti estremi sono simmetrici ad un rapporto fra le spire producente nastri, esiste una distribuzione vantaggiosa dei punti di inversione sul contorno. Rispetto ad un intervallo di circa 210° nel caso di una funzione triangolare simmetrica, nel caso di una funzione rettangolare soltanto circa un terzo, circa 70°, non rimane impegnato, ovvero occupato, da strati di filato. Per effetto del brusco percor rimerito dei cosiddetti rapporti critici fra le spire viene efficacemente soppressa la posa di nastri. Però una funzione rettangolare presenta i seguenti inconvenienti: il numero di giri del motore del guidatilo, e quindi il numero delle corse doppie, nell'unità di tempo viene in verità modificato circa di colpo simmetricamente rispetto al numero di giri provocante nastri e quindi si abbandona di nuovo permanentemente un'eventuale zona di nastri, ma in seguito alla funzione rettangolare rimane costante il numero delle corse doppie nel punto estremo, per un tempo preassegnato. Poiché aumenta ulteriormente il diametro della bobina incrociata, è possibile che una zona di nastro venga raggiunta nei punti estremi della curva rettangolare. Questa può essere quindi una zona di nastro che è stata precedentemente momentaneamente abbandonata. A causa della costanza della velocità di azionamento in questa zona può quindi aver luogo una indisturbata formazione di nastri.

Pertanto la presente invenzione si pone il compito di presentare un procedimento, che, evitando i noti inconvenienti, impedisce in modo ancora più efficace la formazione di avvolgimenti presentanti nastri, ovvero nastrature .

Secondo l'invenzione la soluzione del compito avviene con l'ausilio delle caratteristiche della prima rivendicazione. Esecuzioni vantaggiose dell'invenzione sono rivendicate nelle sottorivendicazioni.

La funzione di disturbo periodica secondo l'invenzione può essere impiegata nel caso del disturbo della velocità del dispositivo di azionamento in tutti i guidatilo di zettatura, eccetto che nel caso di cilindri con filettatura di inversione, di posa del filo, che azionano contemporaneamente la bobina.

La funzione di disturbo periodica, con cui viene disturbata la velocità dell'azionamento del guidatilo, può essere realizzata mediante una trasmissione meccanica oppure mediante un comando elettronico del motore di azionamento dei guidatilo. Esempi al riguardo sono desumibili dal brevetto tedesco DE 25 34 239 C2. Il comando dell'azionamento dei guidatilo di una macchina tessile con una pluralità di dispositivi di incannatura risulta estremamente semplice e senza grande dispendio costruttivo, ossia senza trasmissione meccanica, quando i guidatilo vengono azionati in comune da un proprio motore, il cui numero di giri è regolabile in maniera continua, ad esempio da un motore asincrono alimentato mediante ondulatore. Con l'ausilio di un generatore di funzioni si può quindi produrre ogni funzione di disturbo desiderata per il disturbo della velocità del dispositivo di azionamento dei guidafilo.

La pendenza della funzione di disturbo periodica nei passaggi per lo zero è scelta in modo che essa ivi è superiore alla pendenza di una funzione sinusoidale con uguale durata di periodo e uguale ampiezza. Affinché risulti il più possibile modesta la durata di permanenza della funzione di disturbo nell'ambito dei punti estremi, la sua pendenza ivi dovrà parimenti scostarsi dalla pendenza di una funzione sinusoidale. Secondo l'invenzione la pendenza in prossimità dei punti estremi viene scelta in modo che in questa zona l'importo della pendenza della prima derivata della funzione di disturbo è maggiore rispetto all'importo della pendenza della prima derivata di una funzione sinusoidale di durata di periodo e ampiezza uguali.

Per consentire, per la forte pendenza, secondo l'invenzione, della funzione di disturbo rispettivamente nel passaggio per lo zero, un percorrimento delle zone nei punti estremi con durata di permanenza il più possibile modesta, la pendenza della funzione di disturbo fra un passaggio per lo zero ed un punto di inversione dovrà variare almeno una volta. Questa esigenza è concepita specialmente per funzioni di disturbo formanti una retta. Nel caso di funzioni di disturbo, il cui andamento forma una curva, l'esigenza è già soddisfatta. L'importo della pendenza della funzione di disturbo almeno una volta dovrà variare fra un passaggio per lo zero ed un punto estremo della funzione di disturbo, in modo che esso in tal caso fino alla zona in prossimità dei punti estremi è inferiore all'importo della pendenza della prima derivata di una funzione sinusoidale di durata di periodo e di ampiezza uguali.

Le necessarie funzioni di disturbo, nell'ulteriore sviluppo dell'invenzione, possono essere realizzate o mediante funzioni, con l'ausilio delle guali è possibile variare continuamente la velocità dei dispositivi di azionamento dei guidaiilo, oppure mediante funzioni poligonali. In guidatilo azionati in comune per mezzo di un proprio motore regolabile, le corrispondenti funzioni di disturbo possono essere prodotte con l'ausilio di un generatore di funzioni. La curva di una funzione poligonale si compone di tratti diritti con differenti pendenze. Una funzione poligonale dovrà presentare almeno tre punti di flesso, affinché essa venga a situarsi fra la più sfavorevole funzione triangolare e la più sfavorevole funzione rettangolare.

Nell'ulteriore esecuzione vantaggiosa dell'invenzione è possibile migliorare ulteriormente la possibilità di disturbo di avvolgimenti nastrati, quando la durata del periodo della funzione di disturbo oppure l'ampiezza della funzione di disturbo viene variata rispettivamente nell'ambito di un intervallo. Conseguentemente si sovrappongono gli effetti dei singoli disturbi. Quando in una zona di nastro o nastratura una bobina incrociata percorre momentaneamente un intervallo diametrale critico allora, ad esempio in seguito al disturbo proposto, varia il numero di corse doppie. In tal modo vengono disturbati eventuali risultanti inizi di avvolgimenti nastrati.

Il disturbo degli avvolgimenti nastrati viene ulteriormente migliorato quando si effettuano contemporaneamente le summenzionate due possibilità di disturbo, la variazione della durata del periodo e la variazione dei numeri di giri e quindi delle velocità del dispositivo di azionamento dei guidaiilo.

In un'ulteriore esecuzione dell'invenzione è possibile ottenere un disturbo ancora più ampio di avvolgimenti nastrati variando la posizione dei punti di flesso nonché variando il numero dei punti di flesso delle funzioni poligonali. Gli effetti di disturbo ottenuti sono buoni in confronto agli effetti di disturbo ottenuti con le possibilità di disturbo descritte in precedenza.

Specialmente nel caso dell'azionamento dei guidafilo mediante un motore regolabile, vantaggiosamente si presenta la possibilità di far selezionare le illustrate possibilità di disturbo per mezzo di un generatore casuale. La probabilità che rapporti fra le spire provocanti avvolgimenti nastrati, nonostante le funzioni di disturbo, vengano raggiunti o percorsi molteplicemente consecutivamente, viene decisamente ridotta con l'impiego di un generatore casuale.

L'invenzione viene illustrata dettagliatamente in base alle figure rappresentate.

In particolare:

la figura 1 mostra una selezione di funzioni di disturbo, la figura 2 mostra l'effetto di disturbo di una funzione sinusoidale,

la figura 3 mostra l'effetto di disturbo di una funzione triangolare,

la figura 4 mostra l'effetto di disturbo di una funzione rettangolare,

la figura 5 mostra l'effetto di disturbo di una funzione poligonale secondo l'invenzione,

le figure 6 e 7 mostrano esempi per variazioni della funzione di disturbo, e

la figura 8 mostra un esempio per un azionamento comandato di dispositivi di incannatura e guidafilo.

Nella figura 1 le curve di una selezione di funzioni di disturbo periodiche sono rappresentate in funzione della durata di un periodo. La durata del periodo è indicata con 2π e l'ampiezza è indicata con 1. Si tratta di una curva rettangolare 1, di una curva sinusoidale 2, di una curva triangolare simmetrica 3, di due curve a simmetria speculare a denti di sega 4a e 4b e di una poligonale 5. Se viene formato di volta in volta l'integrale su una funzione di disturbo con ampiezza 1 nei limiti da 0 fino a Π, ossia all'interno di un semi periodo, allora si ottengono le seguenti superfici:

funzione rettangolare 3,1415

funzione sinusoidale 2,0000

funzione triangolare 1,5708

funzione a denti di sega: 1,5708

funzione poligonale fra

funzione sinusoidale e funzione

rettangolare: da 2,000 fino a 3,1415. La superficie al di sotto di una curva può essere considerata approssimativamente come misura per l'efficacia dell'irregolarità delle nastrature delle singole funzioni. Al crescere del contenuto di superficie aumenta anche la qualità del disturbo delle nastrature, come viene illustrato in base alle seguenti rappresentazioni. La funzione rettangolare 1 pertanto fornirebbe i migliori presupposti per il disturbo delle nastrature, ma la lunga durata di permanenza rispettivamente nei punti estremi, comporta gli inconvenienti precedentemente esposti.

Per ottenere risultati confrontabili per gli effetti delle funzioni di disturbo dei nastri, per la durata del periodo e l'ampiezza si sono prese come base le stesse condizioni di variazione. L'ampiezza è stata stabilita con una variazione di al massimo il ± 5% del numero di giri del dispositivo di azionamento dei guidafilo. La durata del periodo era di circa 15,5 corse doppie nell'unità di tempo. È stata simulata un'efficacia del disturbo per un rapporto fra le spire di WV = 2, ossia per due corse doppie per ogni giro della bobina, su una bobina cilindrica con un diametro di partenza di 167,78 mm. L'angolo di incrocio nominale per il numero di giri fondamentale del dispositivo di azionamento dei guidafilo era di 33° e la velocità del filo era di 125,73 m/min, la larghezza della bobina 156,6 mm. Durante il disturbo di nastratura l'angolo di incrocio è variato in ragione di ± 1,65° e il numero di corse doppie al minuto è variato in ragione di ± 4,87%.

In base alle figure 2 fino a 5 vengono illustrati i risultati dell'effetto di disturbo delle funzioni precedentemente illustrate, eccetto le funzioni a denti di sega. Di ogni funzione di disturbo sono indicati circa 3 periodi, che iniziano per un diametro di bobina di circa 168,2 mm nel passaggio per lo zero delle funzioni di disturbo. Sull'asse delle ascisse è riportato il diametro della bobina e l'asse delle ascisse contemporaneamente costituisce l'asse dei tempi. Sull'asse delle ordinate è riportata rispettivamente una circonferenza completa della bobina. Ad ogni diametro sull'asse delle ascisse è associata una circonferenza completa della bobina sull'asse delle ordinate. I punti di inversione sono riportati consecutivamente per ogni corsa doppia e sono collegati fra di loro corrispondentemente al loro ordine di successione. La figura 2 mostra l'effetto di disturbo di una funzione sinusoidale. Il passaggio per lo zero del periodo è situato poco prima di 168,2 mm del diametro della bobina. Mentre nel passaggio per lo zero il rapporto fra le spire è di numero intero = 2, due corse doppie per ogni giro della bobina, e quindi sussistono i presupposti per avvolgimenti nastrati, in seguito alla variazione del numero di giri del dispositivo di azionamento dei guidafilo e quindi in seguito alla variazione della velocità di corsa si verifica il disturbo desiderato. Mentre nel passaggio per lo zero, qui i punti estremi delle curve del diagramma, in seguito alla pendenza della funzione sinusoidale è visibile un affiancamento di due corse doppie, i punti di inversione di ogni corsa doppia si allontanano ulteriormente dal passaggio per lo zero, per accostarsi di nuovo assai e addirittura coincidere dopo un semiperiodo in corrispondenza del punto estremo della curva del diagramma. Ciò significa che, analogamente ai passaggi per lo zero della curva di disturbo, sono visibili le appendici o inizi di avvolgimenti nastrati sulla superficie periferica della bobina. Inoltre è sfavorevole la distribuzione dei punti di inversione sul contorno della bobina incrociata. La distribuzione si limita ad un intervallo di circa 185°, mentre rimangono non impegnati circa 175°. Questa zona si sposta solo lentamente sul contorno della bobina incrociata, per cui si ottiene una disomogenea formazione della bobina nell'ambito delle zone di nastratura percorse. La figura 3 mostra l'effetto di disturbo di una funzione triangolare. Questa funzione sta al di sotto della funzione sinusoidale e quindi anche al di sotto della superficie racchiusa da essa. La sua qualità di disturbo pertanto è minore, come è possibile anche leggere manifestamente dalla distribuzione delle posizioni dei punti di inversione. I punti di inversione si distribuiscono su un intervallo angolare del contorno della bobina incrociata ancora più piccolo. Il rapporto è di circa 150° su 210°, che rimangono non impegnati, ovvero occupati. In seguito alla pendenza ancora minore della funzione triangolare rispetto alla funzione sinusoidale nel passaggio per lo zero ivi si ottengono già nastri, in quanto punti di inversione coincidono e sono vicinissimi fra di loro.

La figura 4 mostra l'effetto di disturbo di una funzione rettangolare. I tratti curvi che vanno oltre il bordo inferiore del diagramma integrano il corrispondente intervallo angolare. In seguito alla massima superficie racchiusa la funzione rettangolare presenta il migliore effetto di disturbo. Solo circa 75° sul contorno della bobina non presentano punti di inversione. Corrispondentemente omogenea risulta anche la formazione della bobina rispetto alle bobine incannate sotto l'influenza delle funzioni di disturbo secondo le figure 2 e 3. Però una funzione rettangolare perde il suo effetto di disturbo e produce essa stessa rotoli nastrati, quando, in seguito al numero di corse dei guidatilo, si ottiene un rapporto fra le spire di numero intero nei punti estremi, che, in caso di funzioni rettangolari, si modificano in rette.

La figura 5 mostra l'effetto di disturbo di una funzione poligonale secondo l'invenzione. In seguito alla minore superficie rispetto a quella della funzione rettangolare risulta leggermente minore l'effetto di disturbo. Esso però è sostanzialmente migliore di quello della funzione sinusoidale. La zona periferica della bobina incrociata, non impegnata da punti di inversione, si trova circa a 130°. La posizione dei punti di inversione nell'ambito del passaggio per lo zero risulta sostanzialmente meno compatta rispetto alla funzione sinusoidale e alla funzione triangolare. In tal modo è modesto il pericolo che si verifichino avvolgimenti nastrati nell'ambito del passaggio per lo zero.

Nella figura 6 sono illustrati esempi di come sia possibile modificare la funzione di disturbo per evitare un ritorno periodico di elementi di disturbo di uguale tipo.

Su otto periodi ciascuno con una lunghezza di 2π ed una ampiezza di ± 1 è riportata una funzione poligonale con rispettivamente due punti di flesso per ogni semiperiodo, in cui periodicamente viene modificata la posizione di questi punti di flesso. La variazione della posizione avviene nei periodi da 2n fino a 4π e da 6π fino a 8π. Nei periodi da 0 fino a 4π è riportata tratteggiata una curva che si rifà alla funzione poligonale.

Nella figura 7 sono inseriti ulteriori elementi di disturbo nella funzione poligonale con due punti di flesso per ogni semiperiodo. Nel periodo da 2π fino a 4π vengono variate sia l'ampiezza che la posizione dei punti di flesso. Nel periodo da 4π fino a 6π si inseriscono rispettivamente due punti di flesso per ogni semiperiodo aggiuntivamente nella poligonale.

Nella figura 8 è rappresentato un esempio per un azionamento comandato di dispositivi di incannatura e guidafilo.

I dispositivi di incannatura 10 vengono rappresentati solo indicativamente mediante le bobine incrociate il, che sono rappresentate in differenti stati di avvolgimento e poggiano ciascuna su un cilindro di avvolgimento 12. I cilindri di avvolgimento 12 sono collegati fra di loro per mezzo di un albero passante 13 e vengono azionati contemporaneamente tramite questo. L'azionamento dell'albero 13 avviene mediante un motore 14 accoppiato con l'albero 13 tramite una trasmissione 15.

Mentre i tamburi di incannatura 12 ruotano in direzione della freccia 16 il guidafilo 17, situato in avanti alle bobine incrociate, si muovono corrispondentemente alla freccia doppia 18 sulla larghezza della bobina incrociata 11 ad andirivieni. Tutti i guidafilo 17 sono disposti su un'asta passante 19 di guidafilo. Per mezzo di una speciale trasmissione 20 la rotazione del motore 22, fornita tramite l'albero 21, viene convertita in un movimento ad andirivieni.

Il numero di giri del motore 14 per l'azionamento dei tamburi di incannatura 12 nonché il numero di giri del motore 22 per l'azionamento dell'asta 19 dei guidafilo per compensare la tensione del filo nel corso del movimento ad andirivieni dei guidafilo devono essere necessariamente adattati reciprocamente. Per questo motivo essi tramite linee di comando 14a, rispettivamente 22a, sono collegati con un dispositivo di comando 23. Il dispositivo di comando 23 ha preinserito un generatore 24 di funzioni e tramite una linea di comando 24a è collegato con il dispositivo di comando 23. Il generatore di funzioni produce funzioni di disturbo inseribili tramite un'entrata 25 nel generatore 24 di funzioni. Su un display 26 è possibile rappresentare l'andamento curvo della funzione di disturbo. Un generatore casuale 27 offre la possibilità di far selezionare e sovrapporre le illustrate possibilità di disturbo in base al principio casuale.

Claims

Rivendicazioni 1. Procedimento per evitare avvolgimenti nastrati nel corso dell'avvolgimento di bobine incrociate in avvolgimento irregolare su un dispositivo di incannatura, laddove il filo viene zettato da un guidafilo e la velocità dell'azionamento del guidafilo pendola, in base ad una funzione di disturbo periodica, fra un valore massimo ed un valore minimo, laddove la pendenza della funzione di disturbo periodica, con cui viene disturbata la velocità dell'azionamento del guidafilo, nei passaggi per lo zero viene scelta in modo che essa risulta ivi superiore alla pendenza di una funzione sinusoidale con uguale durata di periodo ed uguale ampiezza, caratterizzato dal fatto che la pendenza in vicinanza dei punti estremi viene scelta in modo che in questa zona l'importo della pendenza della prima derivata della funzione di disturbo è superiore rispetto all'importo della pendenza della prima derivata di una funzione sinusoidale di durata di periodo e ampiezza uguali, e dal fatto che esso fra un passaggio per lo zero ed un punto estremo della funzione di disturbo varia almeno una volta, in modo che esso successivamente fino alla zona in prossimità dei punti estremi risulta inferiore all'importo della pendenza della prima derivata di una funzione sinusoidale di uguale durata del periodo e ampiezza.
2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la pendenza della funzione periodica, con cui viene disturbata la velocità dell'azionamento del guidafilo, varia continuamente.
3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la funzione periodica, con cui viene disturbata la velocità dell'azionamento del guidafilo, è una funzione poligonale, e che questa funzione poligonale presenta almeno tre punti di flesso in un semiperiodo.
4. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzato dal fatto che la durata del periodo della funzione di disturbo, con cui viene disturbata la velocità dell'azionamento del guidafilo, viene variata.
5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che viene variata l'ampiezza della funzione di disturbo con cui viene disturbata la velocità dell'azionamento del guidafilo.
6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 3 fino a 5, caratterizzato dal fatto che viene variata la posizione dei punti di flesso della funzione poligonale.
7. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 3 fino a 6, caratterizzato dal fatto che viene variato il numero dei punti di flesso della funzione poligonale.
8. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 7, caratterizzato dal fatto che le possibilità di disturbo illustrate vengono scelte mediante un generatore casuale.