ITMI970443A1 - Procedimento e dispositivo per la produzione di bobine incrociate in avvolgimento irregolare - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione industriale avente per titolo: "Procedimento e dispositivo per la produzione di bobine incrociate in avvolgimento irregolare"

Riassunto del trovato

Per la produzione di bobine incrociate in avvolgimento irregolare si prevede che il rullo di frizione, il quale è azionato con un numero di giri di base, viene accelerato e frenato alternativamente in zone di immagine in modo tale che viene prodotto uno scorrimento tra il rullo di frizione (14) e la bobina incrociata (11) e il rapporto delle spire viene commutato repentinamente tra valori al disopra e al disotto della zona di immagine (18).

(Figura 1)

Descrizione del trovato

L'invenzione concerne un procedimento e un dispositivo per la produzione di bobine incrociate in avvolgimento irregolare con un rullo di frizione, azionante una bobina incrociata, e con un mezzo di zettatura, la cui frequenza di corse doppie si trova in rapporto costante rispetto al numero di giri del rullo di frizione, cosicché è definito un andamento di un rapporto delle spire diminuente a diametro della bobina aumentante.

Nella produzione di bobine incrociate cilindriche oppure coniche in avvolgimento irregolare il rapporto delle spire, vale a dire il numero delle rotazioni della bobina per doppia corsa del mezzo di zettatura, diminuisce iperbolicamente. In determinati intervalli del rapporto delle spire, nei quali il rapporto delle spire assume, per esempio, un valore di numero intero, si vengono ad originare cosiddette immagini o specchi. In questi intervalli dei rapporti delle spire i fili di parecchi strati di spire susseguentisi l'un l'altro si trovano l'uno sopra all'altro oppure, molto compattamente, l'uno vicino all'altro. Queste immagini portano al fatto che la bobina incrociata in questa zona è compattata in modo più elevato, cosicché, per esempio durante la tintura, viene ottenuta una tintura disuniforme. Inoltre sussiste il pericolo che le zone di filo, giacenti l'una sopra all'altra, oppure compattamente l'una vicino all'altra, scivolino lateralmente l'una sull'altra e in relazione a ciò si blocchino reciprocamente, cosicché le caratteristiche di svolgimento o dipanamento di una siffatta bobina incrociata risultano fortemente pregiudicate. In pratica pertanto si prevede che, per mezzo di procedimenti di disturbo di immagine oppure dispositivi di disturbo di immagine, venga impedita l'esecuzione di immagini durante l'operazione di incannatura.

È noto (domanda di brevetto tedesco DE 39 16918 Al), per evitare immagini, di frenare, e di accelerare nuovamente, il tamburo di frizione, eseguito come tamburo a scanalatura, partendo da un numero di giri di base, in brevi intervalli, per mezzo del motore di azionamento, in modo tale per cui si ha uno scorrimento tanto durante l'accelerazione, quanto anche durante la frenatura.

È anche noto (domanda di brevetto tedesco DE 4239 579 Al), in un dispositivo con rullo di frizione eseguito come rullo con scanalatura, di stabilire, mediante misurazione di angoli di rotazione della bobina e del rullo con scanalatura e valutazione dei risultati di misura in un calcolatore quando, durante l'operazione di incannatura, viene percorso un intervallo di rapporto delle spire causante l'originarsi di immagini, una cosiddetta zona di immagine. In questa zona di immagine la bobina viene frenata rispetto al rullo a scanalature in modo tale per cui uno scorrimento si viene ad originare per il fatto che la bobina gira più lentamente rispetto al rullo con scanalatura. Se viene percorsa la zona di immagine, il freno viene nuovamente allentato, cosicché la bobina viene azionata nuovamente senza scorrimento.

È noto anche un dispositivo di incannatura (brevetto europeo EP-B 0 093 258), il quale presenta un rullo di frizione, azionante la bobina, e un dispositivo di zettatura indipendente da questo. La velocità di zettatura del dispositivo di zettatura viene variata costantemente tra un valore massimo e un valore minimo. Addizionalmente viene previsto ancora che il valore medio della velocità di zettatura venga variato repentinamente, a distanza da una zona d'immagine, cosicché viene impedito l'originarsi di avvolgimenti d'immagine. Dopo il percorrimento della zona di immagine il valore medio della velocità di zettatura viene riportato nuovamente al valore medio precedente.

Alla base dell'invenzione è posto il compito di creare un procedimento del tipo menzionato nella parte introduttiva, il quale sopprime in modo efficace l'originarsi di immagini ed è di semplice realizzazione, in particolare anche in una macchina con una pluralità di dispositivi di incannatura. Questo compito viene risolto per il fatto che il rullo di frizione azionato viene accelerato e frenato alternativamente, in almeno un intervallo dei rapporti delle spire causante immagini, in modo tale che viene prodotto uno scorrimento tra il rullo di frizione e la bobina, e il rapporto delle spire viene commutato repentinamente tra valori nominali al disopra e al disotto dell'intervallo dei rapporti delle spire causanti immagini. In questo modo viene ottenuto un effettivo disturbo di immagine, senza che sia necessario prendere, nell'intervallo del rapporto delle spire non causante immagini, un influenzamento sull'azionamento. È pertanto possibile lavorare, al difuori degli intervalli dei rapporti delle spire causanti immagini, con velocità costante, la qual cosa è vantaggiosa per la tensione della trazione del filo e la formazione della bobina.

In una conformazione semplice dell'invenzione si prevede che l'accelerazione e la frenatura del rullo di frizione nei predeterminati intervalli vengano effettuati durante un'operazione di incannatura. Questi intervalli sono predeterminabili, a titolo di esempio, mediante misurazione del tempo di avvolgimento, oppure del diametro della bobina, e sono ponibili in una memoria di un calcolatore, cosicché in istanti preassegnati durante l'operazione di incannatura, il cosiddetto ciclo di incannatura, viene effettuato il disturbo d'immagine. In questo caso non vengono necessitati dispositivi di misurazione che rilevano la frequenza della bobina e del rullo di frizione.

In un'altra conformazione dell'invenzione si prevede che viene rilevata la frequenza, o durata di periodo, del rullo di frizione e della bobina durante un'operazione di incannatura e da ciò viene rilevato il raggiungimento di intervalli di rapporti delle spire critici, causanti immagini. Questa esecuzione presenta il vantaggio che si può lavorare in modo più preciso. Il disturbo d'immagine viene effettuato solamente negli intervalli dei rapporti delle spire causanti effettivamente immagini. Come critici vengono definiti intervalli dei rapporti delle spire, nei quali durante lo svolgimento o dipanatura della bobina incrociata si vengono ad originare difficoltà se, nella produzione della bobina incrociata, in questi intervalli non viene effettuato alcun disturbo d'immagine.

In un'ulteriore conformazione dell'invenzione si prevede che, per un'accelerazione, dal valore istantaneo del rapporto delle spire esente da scorrimento e da un valore nominale inferiore del rapporto delle spire, il quale si trova al disopra dell'intervallo critico dei rapporti delle spire causante immagini, viene calcolato un valore per l'accelerazione, il quale è adatto alla produzione dello scorrimento relativo al valore nominale inferiore.

In modo corrispondente si prevede che, per una frenatura, dal valore istantaneo del rapporto delle spire senza scorrimento e da un valore nominale superiore del rapporto delle spire, il quale si trova al disopra dell'intervallo critico dei rapporti delle spire causante immagini, viene calcolato un valore per la frenatura, il quale è adatto a produrre lo scorrimento relativo al valore nominale superiore.

In un'ulteriore conformazione dell'invenzione, per l'esecuzione del procedimento sono previsti mezzi per l'accelerazione e la frenatura del rullo di frizione azionato con un numero di giri di base o fondamentale, i quali sono inseribili e disinseribili alternativamente per mezzo di un dispositivo di valutazione, formano, in intervalli critici dei rapporti delle spire causanti immagini, valori di accelerazione e valori di frenatura per il rullo di frizione, producono uno scorrimento tra rullo di frizione e bobina e commutano il rapporto delle spire repentinamente tra valori nominali al disopra e al disotto di un intervallo critico dei rapporti delle spire causante immagini.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risultano dalla descrizione seguente della forma di esecuzione illustrata nel disegno.

La figura 1 mostra in rappresentazione schematica un dispositivo per la produzione di una bobina incrociata in avvolgimento irregolare con un relativo dispositivo di regolazione per regolare il rapporto delle spire per l'ottenimento di un disturbo d'immagine, e

la figura 2 mostra in un diagramma l'andamento del rapporto delle spire del dispositivo secondo la figura 1 durante la regolazione del rapporto delle spire nella zona o intervallo di una zona d'immagine.

Il dispositivo di incannatura illustrato in figura 1 è, a titolo di esempio, parte componente di un punto di incannatura di un incannatoio automatico. Un siffatto incannatoio automatico possiede una pluralità di punti di incannatura, i quali presentano rispettivamente un dispositivo di incannatura. Per mezzo del dispositivo di incannatura un filo 10 viene avvolto a formare una bobina incrociata 11. La bobina incrociata 11 presenta un tubetto della spola, il quale è supportato da piattelli di incannatura 12, i quali sono supportati in un telaio 13 della bobina. Il telaio 13 della bobina è supportato oscillabile ed è munito di un dispositivo di smorzamento e di caricamento, per mezzo del quale la bobina incrociata 11 viene accostata a pressione, con forza di accostamento a pressione costante, contro un rullo di frizione 14. Il rullo di frizione 14 è conformato come tamburo a scanalatura, ovvero scanalato, il quale presenta una scanalatura 15 di guida del filo. Il filo 10, il quale è condotto davanti al rullo di frizione per mezzo di un guidafilo 16, scorre nella scanalatura 15 del rullo di frizione 14, il quale serve in tal modo come mezzo di zettatura per il filo 10. Il rullo di frizione 14 è azionato per mezzo di un motore a corrente continua senza spazzole 17 con un numero di giri di base, ovvero fondamentale. Al posto di un motore a corrente continua commutato elettronicamente può essere impiegato anche un motore asincrono conformato come formatore di coppia per mezzo di regolazione transvettoriale. La frequenza di zettatura del filo 10, vale a dire la sequenza di doppie corse durante la zettatura, si trova in un rapporto costante fisso rispetto al numero di giri del rullo di frizione 14. In tal modo si ottiene un rapporto delle spire, vale a dire il numero delle rotazioni della bobina incrociata il per doppia corsa del filo 10, il quale presenta un andamento definito e, a diametro crescente della bobina, diminuisce in modo iperbolico.

In figura 2 è riportato il rapporto delle spire W per una parte di di un ciclo di incannatura rispetto al tempo t. Se il rapporto delle spire W assume, per esempio, valori W_D di numeri interi, allora vengono avvolte cosiddette immagini, nelle quali i fili di strati di avvolgimento susseguentisi si trovano l'uno sopra all'altro oppure strettamente l'uno vicino all'altro. Nella zona o intervallo di questo rapporto delle spire W_, di numeri interi si ottiene una cosiddetta zona di immagine 18, la quale è definita, a titolo di esempio, dal rapporto delle spire W„ D ± Δ W, laddove Δ W può ammontare per esempio a 0,005. Nella zona o regione della zona di immagine 18 verrebbero in tal modo avvolte immagini, se l'operazione di incannatura venisse effettuata, anche nella regione o zona di questa zona di immagine 18, in modo che il rapporto delle spire W seguirebbe l'andamento, illustrato in figura 2 con linea tratteggiata, nella regione o zona della zona di immagine 18. Come è rilevabile in figura 2, nella regione della zona di immagine 18 viene impiegato un procedimento di disturbo d'immagine, per mezzo del quale il rapporto delle spire W viene commutato repentinamente tra un valore nominale inferiore Wsu e un valore nominale superiore Wso. Il valore nominale inferiore Wsu si trova al disotto della zona d'immagine 18 e il valore nominale Wso si trova al disopra della zona d'immagine 18. In questo modo viene ridotta sostanzialmente la possibilità dell'avvolgimento di immagini. Nella zona a monte e a valle della zona di immagine 18 l'incannatura ha luogo con velocità costante, e pertanto a rapporto delle spire W variante costantemente oppure in combinazione con noti procedimenti di disturbo continui, per esempio un'accelerazione producente uno scorrimento periodico tra la bobina incrociata 11 e il rullo di frizione 14. Per variare il rapporto delle spire W di per sé stabilito, il rullo di frizione 14 viene di volta in volta brevemente accelerato e frenato in modo tale che si viene a formare uno scorrimento tra il rullo di frizione 14 e la bobina incrociata 11, per cui viene variato il rapporto delle spire W. L'accelerazione e la frenatura hanno luogo in tal caso in modo che, nella regione della zona di immagine 18, il rapporto delle spire W salta tra il valore nominale superiore Wso e il valore nominale inferiore Wsu La zona d'immagine 18 viene in tal caso percorsa di volta in volta molto rapidamente.

L'accelerazione e la frenatura del rullo di frizione 14 vengono effettuate in modo che venga variato il valore preassegnato dello stadio finale del motore a corrente continua 17 rispetto al valore nominale preassegnante un numero di giri fondamentale. A titolo di esempio, il valore nominale per lo stadio finale del motore a corrente continua 17 può essere determinato in modo che viene ottenuta una velocità periferica del rullo di frizione 14, e quindi una velocità della bobina, di 1000 m/min. Per mezzo della variazione del valore di preassegnazione dello stadio finale del motore a corrente continua si prevede, a titolo di esempio, allora che all'accelerazione la velocità periferica, e quindi la velocità di incannatura del rullo di frizione 14, venga variata in ragione di ± 70 m/min. In relazione a ciò l'accelerazione e la frenatura hanno luogo in modo così rapido per cui si viene ad originare uno scorrimento tra il rullo di frizione 14 e la bobina incrociata 11, la quale ruota ulteriormente sostanzialmente con uguale velocità periferica. I valori di preassegnazione vengono applicati all'ingresso dello stadio finale del motore a corrente continua 17 per mezzo di un dispositivo di valutazione 19.

In una prima forma di esecuzione le note zone di immagine 18, le quali si verificano durante una formazione di bobina, il cosiddetto ciclo di incannatura, sono memorizzate nel dispositivo di valutazione 19. Il raggiungimento delle zone d'immagine 18 può pertanto essere rilevato mediante valutazione del tempo di incannatura (dedotte le interruzioni verificantesi). Dopo istanti rispettivamente preassegnati nel ciclo di incannatura ci si deve aspettare il raggiungimento di zone di immagine 18, cosicché allora viene attivato il procedimento di disturbo, spiegato in base alla figura 2, mediante frenatura e accelerazione. In relazione a ciò ha luogo un inserimento e disinserimento del procedimento di disturbo per mezzo di accelerazioni e frenature del rullo di frizione 14 a distanza prima e dopo la rispettiva zona d'immagine 18.

Poiché il raggiungimento di zone d'immagine 18 è dipendente dal diametro della bobina 11, in un'altra forma di esecuzione di prevede che il rispettivo diametro della bobina incrociata venga rilevato per mezzo di un dispositivo di misurazione 20 e venga immesso nel dispositivo di valutazione 19.

Nell'esempio di esecuzione secondo la figura 1 viene rilevato di volta in volta il valore istantaneo o effettivo del rapporto delle spire W nel dispositivo di valutazione 19. Alla bobina incrociata 11, oppure ad un elemento ruotante con essa, per esempio con un piattello 12 della bobina, è associato un generatore o trasduttore incrementale 21. Parimenti al rullo di frizione 14, oppure ad un elemento ruotante con esso, per esempio all'albero del motore a corrente continua 17 , è associato un generatore o trasduttore incrementale 22. Il dispositivo di valutazione 19 rileva, dai valori dei generatori incrementali 21, 22, il valore istantaneo del rapporto delle spire W, come ciò è noto, a titolo di esempio, dalla domanda di brevetto tedesco DE 4239 579 Al. Il dispositivo di valutazione 19 stabilisce il raggiungimento di una zona d'immagine, per esempio la zona attorno ad un rapporto delle spire Wg di numero intero, e sgancia, ovvero attiva, il procedimento di disturbo d'immagine.

Come è rilevabile dalla figura 2, la zona di una zona d'immagine 18 viene raggiunta, durante un ciclo di incannatura, dall'alto, vale a dire dalla zona di un rapporto delle spire più elevato. Per variare il rapporto delle spire su una zona o intervallo al disotto della zona d'immagine, deve essere effettuata pertanto un'accelerazione relativamente forte. All'inizio del raggiungimento di una zona d'immagine 18 di contro deve avere luogo solamente una frenatura relativamente debole, per ottenere nuovamente la zona o intervallo al disopra della zona d'immagine. Per questa ragione si propone che il dispositivo di valutazione 19 calcoli di volta in volta i valori di accelerazione e i valori di frenatura, per raggiungere, mediante accelerazione e frenatura, il valore nominale inferiore Wsu del rapporto delle spire e il valore nominale superiore WSo del rapporto delle spire. In un primo stadio di regolazione, in seguito al valore istantaneo del rapporto delle spire W (senza scorrimento) e al valore nominale inferiore Wsu, viene calcolato un valore di accelerazione, il quale viene necessitato per ottenere il valore nominale inferiore <w>su- Il dispositivo di valutazione 19 fornisce allora, per un preassegnato intervallo di tempo, un corrispondente valore di preassegnazione all'ingresso dello stadio finale del motore a corrente continua 17. In un secondo stadio di regolazione del dispositivo di valutazione 19, dal valore istantaneo del rapporto delle spire W (senza scorrimento) e dal valore nominale superiore Wso viene calcolato il valore, necessario per l'ottenimento del valore nominale superiore Wgo, della frenatura (decelerazione) e poi esso, come valore di preassegnazione, viene applicato dal dispositivo di valutazione 19 all'ingresso dello stadio finale del motore a corrente continua 17 per un intervallo di tempo preassegnato. Come è rilevabile dalla figura 2, è necessaria dapprima un'accelerazione più forte come frenatura, per ottenere il valore nominale inferiore Ws,u e il valore nominale superiore Wso. Al raggiungimento del rapporto delle spire W„ di numero intero i valori per la frenatura e l'accelerazione sono uguali, mentre poi i valori per la frenatura divengono più grandi dei valori per 1'accelerazione.

Nel dispositivo di valutazione 19 è deposto un valore minimale per l'accelerazione. Se il valore di accelerazione calcolato per il raggiungimento del valore nominale inferiore Wsu del rapporto delle spire è uguale al o più piccolo del valore di accelerazione minimale deposto, il processo di disturbo viene interrotto. In questo caso, anche senza accelerazione addizionale del rullo di frizione 14, viene ottenuto già un rapporto delle spire W che si trova al di fuori della zona d'immagine 18.

È conveniente, nel calcolare i valori per la frenatura e l'accelerazione, tenere conto anche della massa della bobina incrociata 11, poiché nel caso di un diametro ancora piccolo della bobina incrociata 11 viene necessitata un'accelerazione e una frenatura del rullo di frizione più forti, per ottenere lo scorrimento, rispetto al caso di una bobina incrociata 11 con diametro più grande e massa corrispondentemente maggiore. Il diametro istantaneo, ovvero effettivo, e quindi la massa istantanea della bobina incrociata il possono essere rilevati nel dispositivo di valutazione 19 con l'ausilio dei dati dei trasduttori o generatori incrementali 21, 22. È però anche possibile immettere direttamente questi valori istantanei nel dispositivo di valutazione 19 per mezzo del dispositivo 20 di rilevamento del diametro.

In pratica in molti casi sarà sufficiente se l'accelerazione e la frenatura del rullo di frizione 14 per mezzo del comando del suo azionamento per la commutazione repentina del rapporto delle spire W ha luogo solamente negli intervalli critici 18 del rapporto delle spire. Questi intervalli critici 18 dei rapporti delle spire si trovano soprattutto nell'intervallo dei valori piccoli del rapporto delle spire W a numero intero, vale a dire sino ad un valore di W = 4, mentre già il valore di W = 5 è già meno critico.

Claims (8)

1. Rivendicazioni 1. Procedimento per la produzione di bobine incrociate in avvolgimento irregolare con un rullo di frizione, azionante una bobina incrociata, e con un mezzo di zettatura, la cui frequenza di corse doppie si trova in rapporto costante rispetto al numero di giri del rullo di frizione, cosicché è definito l'andamento di un rapporto delle spire diminuente a diametro della bobina crescente, caratterizzato dal fatto che il rullo di frizione (14) azionato viene accelerato e frenato, in almeno un intervallo (18) del rapporto delle spire causante immagini, in modo tale che viene prodotto uno scorrimento tra il rullo di frizione (14) e la bobina incrociata (11), e il rapporto delle spire (W) viene commutato repentinamente tra valori nominali (W e W ) al disopra e al disotto dell'intervallo del rapporto delle spire causante immagini.
2. 2. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'accelerazione e la frenatura del rullo di frizione (14) viene effettuata in almeno un predeterminato intervallo (18) dei rapporti delle spire durante un'operazione di incannatura.
3. 3. Procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la frequenza o durata di periodo del rullo di frizione (14) e della bobina incrociata (11) viene rilevata durante un'operazione di incannatura e viene rilevato il raggiungimento di un intervallo (18) dei rapporti delle spire causante immagini.
4. 4. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 3, caratterizzato dal fatto che per un'accelerazione, dal valore effettivo momentaneo del rapporto delle spire (W) senza scorrimento e da un valore nominale inferiore (Wsu)' del rapporto delle spire, il quale si trova al disotto dell'intervallo (18) dei rapporti delle spire causante immagini, viene calcolato un valore per l'accelerazione, il quale è adatto alla produzione dello scorrimento relativo al valore nominale inferiore (W ).
5. 5. Procedimento secondo una delle rivendicazioni da 1 fino a 4, caratterizzato dal fatto che per una frenatura, dal valore istantaneo del rapporto delle spire (W) senza scorrimento e da un valore nominale (<w>so) del rapporto delle spire, il quale si trova al disopra dell'intervallo (18) del rapporto delle spire causante immagini, viene calcolato un valore per la frenatura, il quale è adatto alla produzione dello scorrimento relativo al valore nominale superiore (Wso).
6. 6. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che il valore di accelerazione calcolato viene confrontato con un valore minimale preassegnato dell'accelerazione, e dal fatto che l'accelerazione e frenatura alternata viene interrotta quando il valore di accelerazione calcolato è uguale al o minore del valore minimale.
7. 7. Dispositivo per l'esecuzione del procedimento secondo la rivendicazione 1, per la produzione di bobine incrociate (11) in avvolgimento irregolare, con un rullo di frizione (14) azionante una bobina incrociata e con un mezzo di zettatura (15), la cui frequenza di doppie corse si trova in rapporto costante rispetto al numero di giri del rullo di frizione, cosicché è definito un andamento di un rapporto delle spire (W) diminuente a diametro della bobina crescente, caratterizzato dal fatto che sono previsti mezzi {17, 19) per accelerare e frenare il rullo di frizione (14) azionato, i quali sono inseribili e disinseribili alternativamente per mezzo di un dispositivo di valutazione (19) e i quali formano, in almeno un intervallo (18) del rapporto delle spire causante immagini, valori di accelerazione e valori di frenatura per il rullo di frizione (14), che producono scorrimento tra rullo di frizione (14) e bobina incrociata (11), e commutano il rapporto delle spire (W) repentinamente tra valori nominali (W , Wsu) al disopra e al disotto dell'intervallo (18) del rapporto delle spire causante immagini.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che il rullo di frizione (14) è azionato per mezzo di un motore a corrente continua (17) senza spazzole, il quale presenta uno stadio finale, il cui ingresso è collegato con l'uscita del dispositivo di valutazione (19).