ITMI962611A1 - Metodo per il trattamento di filati in macchine spiralatrici - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del brevetto per invenzione industriale:

La presente invenzione si riferisce ad un metodo per il trattamento dei filati in macchine spiralatrici o ricopritrici e ad una macchina spiralatrice o ricopritrice che utilizza tale metodo.

I filati, per poter essere utilizzati, spostati ed immagazzinati, devono essere avvolti su supporti, i quali, a seconda delle specifiche della macchina che li utilizzerà in una lavorazione successiva, hanno varie forme e dimensioni.

L'avvolgimento viene realizzato, tramite macchine bobinatrici, depositando il filo su un cilindro o bobina in rotazione, la quale è costituita semplicemente da un tubo ovvero, in forme realizzative preferite, è dotata di flange ad una od ambedue le estremità del cilindro, al fine di contenere il filo avvolto.

Le bobine prive di flange vengono preferibilmente utilizzate su macchine che svolgono il filo senza che avvenga la rotazione del supporto sul quale il filo è avvolto.

II filo utilizzato per produrre alcuni tipi di tessuti o calze con caratteristiche di elasticità rilevanti viene prodotto ricoprendo un filo elastico con una spirale di filo normalmente non elastico, che ne migliora le qualità estetiche e di resistenza.

Per effettuare questa operazione vengono utilizzate macchine dette di ricopertura o di spiralatura (ricopritrici o spiralatrici).

Per ragioni di chiarezza e -di sintesi, d'ora in poi, in questa trattazione si userà solamente il nome di "macchine spiralatrici" in luogo delle due dizioni alternative: "macchine spiralatrici o ricopritrici"). In queste macchine, un avvolgimento di filo in forma di bobina viene fatto ruotare ad alta velocità (si arriva fino a 25.000 giri al minuto ed oltre) su un albero rotante (fuso) cavo internamente.

All'interno del foro dell'albero scorre un filo (solitamente la parte elastica del filo), che procede longitudinalmente lungo l'asse centrale della bobina, mentre il fuso ruota.

Nello stesso tempo, il filato presente sulla bobina rotante si svolge ad un capo depositandosi sul filo centrale a forma di spirale.

Si possono produrre intrecci di filati diversi, provenienti da differenti bobine, anche rotanti in direzioni contrapposte, che si avvolgono sempre a spirale sul filo centrale.

Attualmente, per questo tipo di macchine si utilizzano bobine cilindriche flangiate in corrispondenza di una o ambedue le basi ed in cui la superficie della flangia è disposta perpendicolarmente all'asse della bobina oppure è sagomata a forma di tronco di cono, in modo che la sezione del filato lungo un piano su cui giace l'asse della bobina individui un parallelogramma .

Un avvolgimento siffatto, pur presentando buone caratteristiche di velocità di svolgimento e di contenimento del filo, tuttavia, produce numerosi inconvenienti sia durante il processo di spiralatura che durante la preparazione della bobina.

Innanzitutto, è del tutto inadatto allo svolgimento del filato con il supporto fermo.

Inoltre, quando il filo viene svolto dalla bobina per le operazioni di spiralatura periodicamente succede che esso si svolga da spire che sono avvolte nei pressi delle flange.

Poiché la flangia sporge verso l'esterno rispetto all'avvolgimento delle spire, in questi casi la forza necessaria per svolgere il filo è tale da produrre danneggiamenti e/o rotture al filato, il quale è costretto a percorrere una ampia curva prima di raggiungere il filo su cui avviene la spiralatura.

Ciò determina lo strisciamento del filo su tutta la rimanente parte di avvolgimento e sulle superfici interne delle flange con le conseguenti possibilità di spostamento e sovrapposizione delle spire e relativi inceppamenti nello svolgimento in corrispondenza della flangia situata dalla parte dello svolgimento, dove il filo può rimanere schiacciato fra la flangia e le spire adiacenti.

Inoltre, durante le operazioni di avvolgimento del filato, tramite una macchina bobinatrice, su una bobina a flange l'operatore è costretto a regolare manualmente ed in modo molto accurato la disposizione delle spire agli estremi della bobina, in modo da verificare che non siano presenti accumuli o carenze di filo.

Infatti, una disposizione di filo non perfettamente uniforme potrebbe pregiudicare il regolare svolgimento del filato durante l'operazione successiva di spiralatura .

Infine, una minima deformazione meccanica di una flangia (dovuta a possibili difetti di costruzione della stessa o ad urti subiti durante l'uso) determina uno sbilanciamento complessivo nella rotazione del fuso che porta la bobina, con conseguente riduzione della vita media dei componenti meccanici, quali i cuscinetti a sfere, della spiralatrice.

Scopo della presente invenzione è quello di indicare un metodo per il trattamento dei filati in macchine spiralatrici, che ovvi agli inconvenienti sopra menzionati .

Altro scopo della presente invenzione è quello di indicare un metodo per il trattamento di filati in macchine spiralatrici, che non richieda l'impiego di tecnologie complesse o particolarmente costose.

Ulteriore scopo della presente invenzione è quello di indicare un metodo, mediante il quale sia possibile ridurre i costi di fabbricazione e di esercizio delle macchine spiralatrici, rispetto alle tecniche note. Non ultimo scopo della presente invenzione è quello di realizzare una macchina spiralatrice che utilizzi il metodo secondo la presente invenzione.

Questi ed altri scopi sono raggiunti da un metodo per il trattamento di filati in macchine spiralatrici secondo la rivendicazione 1 e da una macchina spiralatrice secondo la rivendicazione 4, alle quali si rimanda per brevità.

In modo vantaggioso, il metodo, che è oggetto della presente invenzione, utilizza bobine di tipo conico, in luogo delle bobine a flange tradizionali, per lo svolgimento del filo, che viene in seguito trattato affinché assuma la forma a spirale..

In una forma realizzativa preferita della presente invenzione, si utilizzano bobine di tipo biconico, ovvero bobine cilindriche, che presentano un profilo a forma di tronco di cono in corrispondenza di entrambe le basi.

Ulteriori scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno chiari dalla descrizione che segue e dai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio esplicativo e non limitativo, in cui:

la figura 1 mostra una vista parzialmente sezionata di una forma realizzativa di una macchina spiralatrice, secondo la tecnica nota;

la figura 2 mostra una vista parzialmente sezionata di una forma realizzativa preferita di una macchina spiralatrice utilizzata secondo il metodo che è oggetto della presente invenzione.

Con riferimento alle figure menzionate, con 20 è indicata una bobina tradizionale, dotata di flange 22, mentre con 10 è indicata una bobina biconica in corrispondenza delle basi superiore 16 ed inferiore 17. Con 30 sono indicati i fusi di supporto delle bobine 10, 20, mentre con 25 è indicato un filo attorno al quale si avvolge il filato 15 affinché lo stesso filato 15 assuma una forma a spirale.

Tramite una macchina bobinatrice il filato 15 viene avvolto attorno alle bobine 10, 20.

Tale operazione deve essere particolarmente curata nel caso di bobine 20 a flange 22, in modo che non vi siano accumuli o mancanza di filo 15 vicino alle estremità flangiate e tutto l'avvolgimento sia perfettamente uniforme sul fuso 30.

Tutto ciò è reso necessario dal fatto che un avvolgimento poco uniforme presenta pessime caratteristiche di svolgimento durante la successiva operazione di spiralatura, alla quale viene sottoposto.

Infatti, il filo 15, che non sia stato avvolto in modo uniforme su tutto il fuso 30, potrebbe risultare schiacciato al di sotto delle flange 22, che sporgono oltre il livello dell'avvolgimento, in corrispondenza delle zone 27, ove il filo 15 stesso è soggetto ad una forte trazione verso l'alto e ad una repentina piegatura verso l'esterno della bobina 20.

Al contrario,'nel caso in cui vengano utilizzate bobine coniche 10, l'operatore non è costretto a verificare manualmente la disposizione del filo 15 su tutto il fuso 30 durante la bobinatura, poiché il filo 15 non entra in contatto con le flange 22, le quali possono anche essere ridotte di dimensione (si veda a questo proposito la bobina 10 di figura 2) e mantenute solamente per facilitare la manipolazione della bobina 10.

In fase di spiralatura, lo svolgimento del filato può avvenire seguendo una traiettoria molto più lineare rispetto al caso precedente.

Per avere un'idea immediata della differenza si confrontino le direzioni di svolgimento del filo 15 nel caso di bobine tradizionali 20 (figura 1) e nel caso di bobine biconiche 10 (figura 2).

Per mantenere la forma durante l'avvolgimento sul fuso 30 senza l'ausilio di flange 22 di contenimento il filato 15 viene avvolto tramite macchine bobinatrici con passi spira elevati ed alte velocità di rotazione sia della bobina 10 che del guidafilo.

In questo caso, l'accrescimento del filato 15 risulta automaticamente centrato ed i cambi delle bobine 10 sulle macchine bobinatrici possono essere effettuati liberamente, senza ricorrere a trattamenti manuali preliminari al fine di centrare la confezione di filo 15 rispetto alle flange 22.

Successivamente, la bobina 10 così preparata è pronta per essere montata sulla spiralatrice ed essere sottoposta ai trattamenti desiderati.

Il fatto di utilizzare bobine 20 con flange 22 in macchine spiralatrici presenta altri inconvenienti, che sono ovviati dall'uso di bobine di tipo conico e, preferibilmente, dall'uso di bobine di tipo biconico. Innanzitutto, poiché durante lo svolgimento del filo 15 le bobine ruotano a velocità molto elevate (20.000-25.000 giri/min.), la presenza di flange 22 di diametro pari alla dimensione massima della bobina 20 determina il movimento di grosse masse d'aria, a scapito del consumo energetico.

Infatti, se con le bobine 10, 20 piene di filo 15 il consumo energetico è pressoché lo stesso, sia che si utilizzino bobine 20 a flange 22 sia che si utilizzino bobine 10 coniche con flange 22 di dimensioni ridotte, man mano che il filo 15 si svolge dalla bobina 10, 20 e .si avvolge sul supporto 25, il consumo di energia elettrica diminuisce nel caso si utilizzino bobine 10 coniche o biconiche, mentre rimane sostanzialmente immutato nel caso di bobine 20 flangiate. Il risparmio sui consumi energetici è particolarmente evidente nel caso di lavorazione di grossi quantitativi di filato, che viene avvolto su numerose bobine. Non è raro, infatti, assistere ad operazioni di spiralatura in cui vengono utilizzate in uno stesso impianto sino a 100.000 bobine in rotazione, che operano simultaneamente.

L'uso di bobine 10 senza flange 22 o con flange aventi dimensioni minori del diametro massimo dell'avvolgimento riduce, inoltre, le vibrazioni della macchina spiralatrice ed il peso complessivo della struttura.

In tal caso, infatti, il peso proprio delle flange 22 può essere tramutato in filo 15 in sovrappiù (rispetto ai metodi noti) che viene avvolto sulla bobina conica 10.

Il risultato è costituito dal fatto che, a parità di carico che grava sui cuscinetti della spiralatrice, nel caso si utilizzino bobine coniche 10 il prodotto utile di filato 15 ottenuto risulta maggiore rispetto al prodotto ottenuto utilizzando bobine flangiate. Infine, una minima deformazione meccanica nelle flange 22 (dovuta a possibili difetti strutturali, errori costruttivi o urti durante l'uso) determina uno sbilanciamento nella rotazione del fuso 30, che, a causa delle alte velocità in gioco, ha come effetto risultante la drastica riduzione della vita media dei cuscinetti a sfere.

Ulteriormente, l'adozione di bobine 10 coniche o biconiche nei processi di spiralatura permette di costruire macchine spiralatrici in modo più semplice rispetto all'arte nota, utilizzando una quantità minore di componenti e, quindi, contenendo i costi di fabbricazione e di esercizio.

Infatti, la costruzione di una bobina 10 senza flange 22 o con flange 22 di dimensioni ridotte risulta più semplice e meno costosa rispetto ad una bobina 10 tradizionale .

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche del metodo per il trattamento di filati in macchine spiralatrici e della macchina spiralatrice, che sono oggetto della presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

In particolare, essi riguardano i seguenti aspetti: - minori perdite di tempo dovute alle fermate dei fusi per guasto o malfunzionamento durante il trattamento di spiralatura, rispetto alle tecniche note; - maggiore produttività di filati, rispetto alla tecnica nota;

- possibilità di automatizzare il sistema di bobinatura ed il successivo trattamento di spiralatura;

- costi minori nella fabbricazione e nell'esercizio delle macchine spiralatrici, rispetto all'arte nota. E' chiaro che altre varianti possono essere apportate al metodo per il trattamento di filati ed alla macchina spiralatrice, che sono oggetto della presente invenzione, senza per questo uscire dai princìpi di novità ìnsiti nell'idea inventiva, così come è chiaro che, nella pratica attuazione del prodotto derivante dal nuovo metodo, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze e gli stessi potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per il trattamento di filati (15) in macchine spiralatrici o ricopritrici, in cui viene utilizzata almeno una bobina (10, 20), avvolta su un supporto cilindrico, conico o biconico, ove viene avvolto un primo filo (15), tramite macchine bobinatrici e dalla quale detto primo filo (15) viene svolto, durante la rotazione di detta bobina (10), per la spiralatura, mediante trazione a partire da un punto posto sull'asse di rotazione di detta bobina (10, 20) e deposito su almeno un secondo filo (25), passante attraverso il fuso (30) di detta bobina (10, 20), caratterizzato dal fatto che detta bobina (10) è di tipo conico ovvero in corrispondenza di almeno una delle sue basi (16, 17) detta bobina (10) ha forma tronco-conica, in modo che il profilo geometrico della superficie laterale della bobina (10), vista frontalmente, assuma una forma trapezoidale.
2. 2. Metodo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta bobina (10) è di tipo biconico ovvero in corrispondenza di entrambe le sue basi (16, 17) detta bobina (10) ha forma tronco-conica, in modo che il profilo geometrico della superficie laterale della bobina (10), vista frontalmente, assuma una forma trapezoidale.
3. 3. Metodo come alla rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta bobina (10) è dotata di una pluralità di flange (22), la dimensione maggiore di ciascuna di esse essendo minore del massimo diametro raggiunto dall'avvolgimento di filato (15) sul fuso (30) di detta bobina (10).
4. 4. Macchina spiralatrice, in cui viene utilizzata almeno una bobina (10, 20), avvolta su un supporto cilindrico, conico o biconico, ove viene avvolto un primo filo (15), tramite macchine bobinatrici e dalla quale detto primo filo (15) viene svolto, durante la rotazione di detta bobina (10), per la spiralatura, mediante trazione a partire da un punto posto sull'asse di rotazione di detta bobina (10, 20) e deposito su almeno un secondo filo (25), passante attraverso il fuso (30) di detta bobina (10, 20), caratterizzata dal fatto che detta bobina (10) è di tipo conico ovvero in corrispondenza di almeno una delle sue basi (16, 17) detta bobina (10) ha forma tronco-conica, in modo che il profilo geometrico della superficie laterale della bobina (10), vista frontalmente, assuma una forma trapezoidale.
5. 5. Macchina spiralatrice come alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta bobina (10) è di tipo biconico ovvero in corrispondenza di entrambe le sue basi (16, 17) detta bobina (10) ha forma troncoconica, in modo che il profilo geometrico della superficie laterale della bobina (10), vista frontalmente, assuma una forma trapezoidale.
6. 6. Macchina spiralatrice come alla rivendicazione 4, caratterizzata dal fatto che detta bobina (10) è dotata di una pluralità di flange (22), la dimensione maggiore di ciascuna di esse essendo minore del massimo diametro raggiunto dall'’avvolgimento di filato (15) sul fuso (30) di detta bobina (10).
7. 7. Metodo per il trattamento di filati (15) in macchine spiralatrici e macchina spiralatrice come sostanzialmente descritti ed illustrati nei disegni allegati.