ITMI970960A1

ITMI970960A1 - Ruota dentata di struttura composita perfezionata per l'azionamento di nastri porta-pinze in telai di tessitura

Info

Publication number: ITMI970960A1
Application number: IT97MI000960A
Authority: IT
Inventors: Giuseppe Casarotto
Original assignee: Vamatex Nuova Spa
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 1998-10-24
Also published as: ITMI970960A0; IT1291653B1; EP0874074A1; ES2171280T3; DE69804263D1; DE69804263T2; EP0874074B1

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"RUOTA DENTATA DI STRUTTURA COMPOSITA PERFEZIONATA PER L'AZIONA-MENTO DI NASTRI PORTA-PINZE IN TELAI DI TESSITURA"

La presente invenzione riguarda una ruota dentata perfezionata per il comando del movimento di nastri porta-pinze in telai di tessitura. In particolare, la presente invenzione riguarda la struttura composita di tale ruota dentata e il metodo per ottenerla .

Come è noto, nelle moderne macchine tessili si presentano frequentemente - a causa delle elevatissime velocità e delle conseguenti forti inerzie in gioco - problemi rilevanti per quanto riguarda l'usura dei nastri porta-pinze e quella delle ruote dentate che ne comandano i movimenti di andata e ritorno all'interno del passo. Questi problemi vengono affrontati già da tempo, da un lato, principalmente con un attento studio delle geometrie dei denti delle ruote dentate e delle finestrature dei nastri che con esse si impegnano, e dall'altro con adeguate scelte dei materiali adoperati per la costruzione delle ruote dentate e dei nastri porta-pinze. Ciò malgrado, le soluzioni fino ad oggi utilizzate non risultano ancora del tutto soddisfacenti.

I requisiti fondamentali che devono essere soddisfatti dalle ruote dentate sopra considerate sono principalmente la resistenza all'usura, la leggerezza, la stabilità dimensionale e una elevata rigidità, alcune di queste caratteristiche essendo in conflitto fra di loro.

Pino a qualche tempo fa, per soddisfare questi requisiti, le ruote dentate venivano normalmente ottenute per stampaggio o fusione di leghe leggere o di materiali plastici sintetici di diversi tipi: se, da una parte, questi materiali sono sufficientemente leggeri da non creare momenti d'inerzia eccessivi applicati alla ruota, d'altra parte essi spesso soffrono di scarsa resistenza all'usura, di un modulo elastico troppo basso e di una stabilità dimensionale insufficiente.

Un primo tentativo-di conciliare le diverse caratteristiche contrastanti di queste ruote è quello divulgato nel modello d'utilità italiano N° 201.254 a nome della stessa Richiedente. In questo modello viene proposta una ruota dentata di struttura composita costruita con un materiale plastico sintetico, che ne garantisce la leggerezza, e nella quale la dentatura è ricavata da un lamierino metallico, materiale sufficientemente rigido é resistente all'usura, opportunamente forato, piegato e applicato sulla circonferenza 'della ruota in plastica.

Tuttavia, anche questa soluzione non è ottimale, perchè il materiale plastico di cui è costituita la ruota non offre rigidezza e stabilità dimensionale adeguate e, inoltre, talvolta la collaborazione del lamierino formante la dentatura con il corpo della ruota di materiale plastico può presentare difetti.

In effetti, la soluzione prospettata nel modello sopra citato ha il pregio di aver individuato la possibilità di utilizzare una struttura composita, ma resta legata a concetti e tecnologie classiche, che non riescono a sfruttare appieno i vantaggi delle costruzioni composite.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di risolvere gli inconvenienti della tecnica nota, fornendo una ruota dentata di struttura composita migliorata.

Tale scopo viene conseguito con una ruota dentata per il comando del movimento dei nastri porta-pinze di telai di tessitura, che comporta una struttura portante composita ottenuta per interposizione a sandwich di un disco di materiale leggero ad alta resistenza tra due dischi di fibra di carbonio o di vetro o in pellicola metallica, e una dentatura metallica circolare applicata lungo la circonferenza di detto disco di materiale leggero ad alta resistenza, la coesione tra detti dischi e con detta dentatura metallica essendo assicurata da una resina sintetica.

Secondo un altro aspetto dell'invenzione, si fornisce anche un metodo per la fabbricazione di ruote dentate per il comando del movimento dei nastri porta-pinze di telai di tessitura, in cui una dentatura metallica viene disposta alla periferia di uno stampo circolare, all'interno del quale sono disposti due dischi di fibra di carbonio o di vetro o in pellicola metallica, con interposto un disco di materiale leggero ad alta resistenza, una resina sintetica venendo in seguito iniettata nello stampo, in modo da impregnare detti dischi e da riempire almeno parzialmente le gole formate tra i denti della dentatura e gli spazi fra i dischi di fibra.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato secondo l'invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue di forme di esecuzione preferite della stessa, date a titolo di esempio ed illustrate nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 è una vista in prospettiva e in esploso della ruota dentata secondo l'invenzione, che mette in evidenza la composizione strutturale della stessa:

fig. 2 è una vista in sezione longitudinale e trasversale (sez. B-B) in esploso della ruota dentata di fig. 1, che ne illustra in particolare una prima forma di esecuzione della dentatura;

fig. 2A è una variante di realizzazione della dentatura della ruota dentata di fig. 1; e

fig. 3 è una vista in sezione analoga alla fig. 2 di un'altra forma d'esecuzione della ruota dentata secondo l'invenzione.

Come ben visibile in fig. 1, la ruota dentata secondo l'invenzione è costituita da un'anima a disco circolare 1 di materiale leggero ad alta resistenza - per esempio un materiale sintetico microcellulare a bassa densità - al cui contorno viene associata una dentatura 3 di lamierino metallico e da due dischi 2 di tessuto di fibra di carbonio fra i quali il disco 1 viene interposto.

Una resina sintetica, preferibilmente una resina termoindurente 4, come una una resina epossidica, rende solidali questi elementi fra loro dopo l'indurimento per polimerizzazione conseguito con un trattamento di tipo noto, per esempio per riscaldamento.

Secondo la forma d'esecuzione di figg. 1 e 2, il disco 1 ha contorno circolare liscio e il lamierino metallico 3 viene associato ad esso dal riempimento di resina 4 {ben visibile nell'esploso di fig. 1, ove appare impropriamente disegnato come un pezzo la a sè stante.

Nella variante di fig. 2a il disco 1 ha invece un contorno a denti su cui si applica direttamente la dentatura in lamierino metallico 3, ancorata poi dall'esterno dalla resina 4.

Infine, nella forma di esecuzione di fig. 3, il disco 1 ha di nuovo contorno circolare liscio e ad esso viene applicato un profilo dentato circolare metallico 3a a denti pieni, sigillato poi dall'esterno con resina 4.

Il disco 1 di materiale sintetico è ottenuto di solito per tranciatura o altra lavorazione meccanica da una lastra e i dischi 2 di fibra di carbonio vengono preferibilmente ottenuti ritagliandoli da un tessuto pre-impregnato di detta fibra.

Preferibilmente, come visibile nelle figg. 2 e 3, la resina 4 riempie parzialmente le gole tra un dente e l'altro, così da rendere sicuramente solidale il lamierino metallico 3, o il profilo dentato 3a, all'anima a disco 1. A tale scopo, i dischi 2 hanno un diametro sostanzialmente corrispondente a quello di fondo dente della ruota finita, leggermente maggiore quindi del diametro alla base dei denti dell'anima a disco 1, così da formare pareti di contenimento della resina epossidica fra le gole presenti tra un dente e l'altro. Inoltre - si vedano le sezioni trasversali B-B delle figg. 2, 2a e 3 - la base delle dentature 3 e 3a da associare al disco 1 vien fatta rastremata per annegarne nel modo più efficace i denti nella resina 4.

La ruota dentata così ottenuta assolve pienamente gli scopi dell'invenzione, in quanto presenta una rigidezza e stabilità dimensionale eccellenti, nonché una grande leggerezza, conferiti sostanzialmente dalla struttura a sandwich composita con fibra di carbonio, nonché una sufficiente resistenza all'usura garantita dalla dentatura metallica che è deputata all'azione diretta sul nastro porta-pinze.

Secondo una forma d'esecuzione preferita dell'invenzione, la ruota dentata può essere resa ancora più leggera ricavandovi aperture 5 praticate nello spessore del disco 1 e dei due dischi 2. Tali aperture possono essere ricavate, per esempio, per tranciatura, dopo l'indurimento della resina. Con la stessa tecnica potrebbe essere ottenuto un foro passante centrale 6 per il calettamento della ruota dentata sul suo albero di supporto (non mostrato) .

In alternativa, per non interrompere la continuità delle fibre di carbonio, le aperture nei due dischi 2 potrebbero essere ricavate prima dell'indurimento degli stessi, allargando corrispondentemente le maglie del tessuto di carbonio secondo tecniche note.

Inoltre, la coesione dei dischi 2 con l'anima a disco 1 potrebbe essere ulteriormente assicurata per mezzo di rivetti ottenuti grazie al consolidamento per polimerizzazione della resina inseritasi in forellini 7 ricavati, opportunamente disposti, nel disco 1 e nei due dischi 2.

Si va ora a considerare come può essere ottenuta la ruota dentata secondo l'invenzione.

All'interno di un opportuno stampo sostanzialmente circolare viene introdotto un primo disco 2 di tessuto di fibra di carbonio o di vetro. Poi, la dentatura metallica viene inserita all'interno dello stampo, facendola aderire alla mascheratura dello stesso. Successivamente, vengono posati anche l'anima a disco 1 e il secondo disco 2. Lo stampo viene quindi chiuso e si inietta resina epossidica (o altra resina sintetica) imbevendo i due dischi 2 e 1'anima a disco 1 e riempendo parzialmente le gole fra un dente e l'altro della dentatura e gli spazi fra detti denti e i due dischi di fibra. Infine, lo stampo viene trattato con opportuno ciclo termico per fare indurire la resina e completarne la polimerizzazione, così da conferirle le caratteristiche meccaniche desiderate.

Secondo una preferita forma d'esecuzione, vengono inoltre praticate poi aperture 5 di alleggerimento nello spessore dei dischi 1 e 2.

S'intende comunque che l'invenzione non è limitata alle particolari realizzazioni illustrate sopra, che costituiscono solo degli esempi non limitativi della portata della stessa, ma che numerose varianti sono possibili, tutte evidenti per un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione.

In particolare, per quanto si sia preferibilmente fatto riferimento a dischi 2 di fibra di carbonio, è possibile, calibrando opportunamente gli spessori e adoperando una resina sintetica adatta, utilizzare anche dischi di fibra di vetro o altre fibre leggere o dischi in pellicola d'acciaio o di leghe leggere, già note nella tecnologia dei laminati compositi.

Analogamente il disco 1, anziché in materiale sintetico microcellulare a bassa densità, potrebbe essere realizzato - con risultati altrettanto buoni - con un materiale leggero (sia sintetico che cartaceo o anche in lega metallica leggera) avente struttura a nido d'ape trasversale.

Inoltre si potrebbe prevedere di realizzare in materiale plastico, anziché in lamierino metallico, la dentatura del disco centrale 1. In questo caso la dentatura verrebbe ottenuta per iniezione di un materiale sintetico adatto,sulla ruota già formata. Con questa realizzazione più economica si otterrebbero tutti i vantaggi della ruota secondo l'invenzione con il solo svantaggio di una durata sensibilmente minore della ruota stessa.

Claims

R IV E N D I C A Z IO N I 1) Ruota dentata per il comando del movimento dei nastri porta-pinze di telai di tessitura, caratterizzata da ciò che comporta una struttura portante composita ottenuta per interposizione a sandwich di un disco di materiale leggero ad alta resistenza tra due dischi di fibra di carbonio o di vetro o in pellicola metallica, e una dentatura metallica circolare applicata lungo la circonferenza di detto disco in materiale leggero ad alta resistenza, la coesione tra detti dischi e con detta dentatura metallica essendo assicurata da una resina sintetica.
2) Ruota dentata come in 1) in .cui detto disco di materiale leggero ad alta resistenza è in materiale sintetico microcellulare a bassa densità.
3) Ruota dentata come in 1) in cui detto disco di materiale leggero ad alta resistenza è in materiale leggero con struttura a nido d'ape trasversale.
4) Ruota dentata come in 3) in cui detto materiale è una lega metallica leggera.
5) Ruota dentata come in 1) a 4), in cui detta resina ingloba parzialmente detta dentatura metallica riempiendo le gole formate tra i denti e detti dischi di fibra di carbonio o di vetro.
6) Ruota dentata come in 1) a 5), in cui detto disco di materiale leggero ad alta resistenza ha il contorno liscio e detta dentatura metallica è costituita un lamierino metallico sagomato associato al contorno liscio di detto disco.
7) Ruota dentata come in 1) a 5), in cui detto disco di materiale leggero ad alta resistenza ha il contorno dentato e detta dentatura metallica è costituita un lamierino metallico sagomato aderente al contorno dentato di detto disco.
8) Ruota dentata come in 1) a 5), in cui detto disco di materiale leggero ad alta resistenza ha il contorno liscio e detta dentatura metallica è costituita da un profilo dentato circolare metallico a denti pieni aderente al contorno liscio di detto disco.
9) Ruota dentata come in 6) a 8) in cui detto lamierino metallico o detto profilo dentato sono rastremati alla base.
10) Ruota dentata come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i dischi comportano aperture di alleggerimento.
11) Ruota dentata dentata come in 10), in cui le aperture di alleggerimento sono ottenute per tranciatura.
12) Metodo di fabbricazione di una ruota dentata a struttura composita per il comando del movimento dei nastri porta-pinze di telai di tessitura, caratterizzato da ciò che una dentatura metallica viene disposta alla periferia di uno stampo circolare, all'interno del quale sono disposti due dischi di fibra di carbonio o di vetro o in pellicola metallica con interposto un disco di materiale leggero ad alta resistenza, una resina sintetica venendo in seguito iniettata nello stampo, in modo da impregnare detti dischi e da riempire almeno parzialmente le gole formate tra i denti della dentatura e gli spazi fra i dischi di fibra.
13) Metodo come in 12), in cui vengono inoltre praticate aperture di alleggerimento nello spessore di detti dischi.