ITMI982771A1

ITMI982771A1 - IMPROVING THE NEEDLE HOLDER BAR ON ROTATING HEADS IN IRONING MACHINES FOR FIBER TAPES

Info

Publication number: ITMI982771A1
Authority: IT
Inventors: Sandro Sartoni; Ivano Cavina
Original assignee: Congnetex S P A
Priority date: 1998-12-22
Filing date: 1998-12-22
Publication date: 2000-06-22
Also published as: IT1304080B1

Description

PERFEZIONAMENTO DELLA BARRETTA PORTA AGHI SU TESTE ROTANTI IN MACCHINE DI STIRO PER NASTRI DI FIBRE IMPROVEMENT OF THE NEEDLE HOLDER BAR ON ROTATING HEADS IN IRONING MACHINES FOR FIBER TAPES

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione concerne una barretta porta aghi applicata in macchine di stiro per la pettinatura, 0 per la preparazione alla filatura di nastri di fibre. Più in particolare l'invenzione si riferisce al perfezionamento costruttivo del corpo astifonne del pettine la cui superficie attiva include una pluralità di aghi il cui campo funzionale operativo serve a controllare e a parai lelizzare l'insieme delle fibre di un nastro allo scopo di prepararlo al passaggio successivo della filatura. The present invention relates to a needle holder bar applied in ironing machines for combing, or for preparing fiber ribbons for spinning. More particularly, the invention relates to the constructive improvement of the rod body of the comb, the active surface of which includes a plurality of needles whose functional operational field serves to control and paralyze the whole of the fibers of a web in order to prepare it for the passage. next of the spinning.

Per campo di lavoro del pettine ad aghi si deve intendere il tratto lineare formato dall'insieme degli agili che regolarizzano e accompagnano le fibre dei nastri dal gruppo di alimentazione al punto di pinzatura dei cilindri di stiro. The working range of the needle comb must be understood as the linear section formed by the set of agile elements which smooth and accompany the fibers of the belts from the feeding unit to the pinching point of the drafting cylinders.

Sono ben noti ai tecnici del ramo le macchine di stiro che movimentano, lungo percorsi imposti da piste a camme prestabilite, un insieme di pettini ad aghi che agiscono sul nastro di fibre alimentato in continuo. Dette macchine di stiro sono composte sostanzialmente da cilindri di alimentazione, da cilindri di stiro e da un dispositivo di accompagnamento. Quest'ultimo ha il compito di controllare e accompagnare le fibre del nastro per mezzo di aghi assemblati e uniti a corpo unico su apposite barrette a forma sostanzialmente astiforme. Per inciso l'insieme degli aghi e della barretta prende il nome di pettine. In dette macchine di stiro per aumentare l'efficacia del controllo e, quindi, la qualità del prodotto necessità avvicinare il più possibile tra loro le barrette, che alloggiano gli aghi in un corpo unico per aumentare il numero degli aghi stessi presenti nell’azione di controllo per unità di superficie. Però è noto che questo avvicinamento è limitato dalla necessità di dare alle barrette porta aghi uno spessore tale che, da una parte, assicuri loro una regidità sufficiente per evitare la loro flessione sotto l'influenza della trazione esercitata dalle fibre chiamate dal gruppo di stiro e, dall'altra parte, conferisca loro una grande robustezza nel dispositivo di stiramento che permetta loro di resistere agli urti dinamici del sistema di comando. La produttività dei processi produttivi e il rendimento delle apparecchiature e/o dei gruppi operativi incidono notevolmente sulla concorrenza vincente al'intero del mercato di assegnazioni lavori. Ne consegue che le industrie spingono a cercare di ottenere, per le proprie macchine ed apparecchiature, prestazioni sempre migliori, con il minor costo possibile e con una affidabilità accettabile. La ricerca di prestazioni migliori deve imboccare la strada del miglioramento incisivo di tutti i componenti e dei dispositivi che compongono la macchina e in tutti gli aspetti che la riguardano. Così, pure, la ricerca di una migliore costruzione della macchina, facendo, cioè, una macchina di qualità migliore, ovvero con un maggiore contenuto tecnologico. Drawing machines are well known to those skilled in the art which move, along paths imposed by predetermined cam tracks, a set of needle combs which act on the continuously fed ribbon of fibers. Said drawing machines are substantially composed of feeding cylinders, drawing cylinders and an accompanying device. The latter has the task of controlling and accompanying the fibers of the ribbon by means of needles assembled and joined in a single body on special bars with a substantially rod-like shape. Incidentally, the set of needles and the bar is called a comb. In said ironing machines, in order to increase the effectiveness of the control and, therefore, the quality of the product, it is necessary to bring the bars as close as possible to each other, which house the needles in a single body to increase the number of needles present in the action of control per unit of area. However, it is known that this approach is limited by the need to give the needle-carrying bars a thickness such that, on the one hand, it ensures them sufficient regularity to avoid their bending under the influence of the traction exerted by the fibers called by the drafting unit and , on the other hand, gives them great strength in the stretching device which enables them to withstand the dynamic impacts of the control system. The productivity of production processes and the performance of equipment and / or operating groups have a significant impact on the winning competition in the entire job assignment market. As a result, industries are pushing to try to obtain, for their machines and equipment, ever better performance, with the lowest possible cost and with acceptable reliability. The search for better performance must take the path of incisively improving all the components and devices that make up the machine and in all aspects that concern it. Thus, too, the search for a better construction of the machine, that is, making a machine of better quality, that is, with a greater technological content.

Le macchine di stiro del tipo suddetto sono dotate di due coppie di flange scanalate che portano in rotazione i pettini, mentre due coppie di camme fisse fanno loro assumere un percorso che, nella zona di lavoro centrale, è quasi rettilineo. I pettini sono, quindi, legati tra loro e agli altri organi operativi della macchina di stiro per cui, quando si verifica un qualsiasi danneggiamento del singolo pettine, occorre fermare completamente la macchina di stiro per un tempo talvolta assai lungo, con conseguente ritardo della produzione. Il pettine singolo come barretta guarnita di aghi si sposta su delle guide od organi di scorrimento e il suo movimento è assicurato dalle scanalature delle flange in cui sono impegnate le due estremità della barretta stessa. Detta barretta, sottoposta ad urti ripetuti e a sfregamenti di attrito radente di entità non trascurabile, è costruita in acciaio speciale ed è, inoltre, sottoposta ad una serie di trattamenti al fine di evitare danneggiamenti rapidi. La sua realizzazione è costosa e la sua riparazione, o la sua sostituzione è sempre delicata. Le esigenze di lavorazione delle macchine di stiro obbligano ogni barretta a pettine a rapide variazioni di traiettoria per entrare ed uscire con gli aghi dai nastri da trattare, che inducono prevalenti sollecitazioni di flessione pulsante particolarmente eccentuate nel loro valore unitario in corrispondenza delle sezioni minime traversali del corpo astiforme della barretta porta aghi. In siffatta soluzione costruttiva della macchina di stiro i limiti che sono imposti nella progettazione del gruppo di stiro sono sia di natura geometrica, che di natura cinematica. E' noto che la presenza di fenomeni dinamici innescano dannose vibrazioni strutturali che compromettono la durata dell'intero gruppo di stiro. Per ottenere un gruppo di stiro perfezionato la proponente si è orientata sia sul miglioramento del principio di funzionamento dello stesso, cercando, quindi, di migliorare la resistenza operativa con un diverso disegno della barretta porta aghi, sia sull'uso di materiali sostitutivi e/o diversamente trattati. Con la barretta porta aghi del gruppo di stiro descritta e rivendicata nella presente invenzione si può sorprendetemente ottenere una migliore e più razionale geometria del gruppo di stiro unitamente a migliori prestazioni operative che il gruppo stesso garantisce, ed ottenere, altresi, una durata di funzionamento del detto gruppo di stiro finora irraggiungibile. The drawing machines of the aforesaid type are equipped with two pairs of grooved flanges which rotate the combs, while two pairs of fixed cams make them take a path which, in the central working area, is almost straight. The reeds are therefore linked to each other and to the other operating members of the ironing machine so that, when any damage to the single reed occurs, the ironing machine must be stopped completely for a sometimes very long time, with consequent production delay. . The single comb as a bar decorated with needles moves on guides or sliding members and its movement is ensured by the grooves of the flanges in which the two ends of the bar are engaged. This bar, subjected to repeated impacts and friction rubbing of a non-negligible extent, is made of special steel and is also subjected to a series of treatments in order to avoid rapid damage. Its construction is expensive and its repair or replacement is always delicate. The processing requirements of the ironing machines force each comb bar to rapid trajectory variations in order to enter and exit with the needles from the belts to be treated, which induce prevalent pulsating bending stresses, particularly exaggerated in their unit value in correspondence with the minimum cross sections of the rod-shaped body of the needle holder bar. In this constructive solution of the stretching machine the limits which are imposed in the design of the drawing unit are both of a geometric and kinematic nature. It is known that the presence of dynamic phenomena trigger harmful structural vibrations which compromise the duration of the entire drafting unit. To obtain an improved drafting unit, the proposer has focused both on improving the operating principle of the same, therefore trying to improve the operating resistance with a different design of the needle holder bar, and on the use of substitute materials and / or otherwise treated. With the needle-holder bar of the drafting unit described and claimed in the present invention, it is surprisingly possible to obtain a better and more rational geometry of the drafting unit together with better operating performance that the assembly guarantees, and also to obtain a duration of operation of the drafting unit. said drafting unit hitherto unattainable.

La proponente da tempo ha constatato, che nelle applicazioni della tecnica nota, a seguito di un impegno sempre più gravoso sostenuto dai gruppi di stiro per una maggior produzione degli stiratoi, c'è spesso la presenza di barrette piegate che determinano frequentemente lo scollamento degli aghi dal loro alloggiamento e al limite la rottura della barretta stessa nonostante i trattamenti termici e la scelta appropriata del materiale. Dall'esame della rottura della barretta, si rimarca che essa si origina prevalentemente alla base della fessura alloggiale i talloni degli aghi. Dette rotture sono caratteristiche della presenza di sollecitazioni a fatica pulsante derivanti da uno sforzo nonnaie al corpo astifonne della barretta. Quesfultima risulta, quindi, assoggettata ad una tensione flessionale pulsante che assume il valore massimo in corrispondenza della zona inferiore della fessura longitudinale. Questa zona inferiore diviene spesso, dopo un trattamento tennico spinto, una zona fragile di innesco di una micro fenditura che progressivamente da luogo ad una zona di rottura visibile. The proponent has for some time observed that in the applications of the known art, following an increasingly onerous commitment sustained by the drawing groups for a greater production of the drawing frames, there is often the presence of bent bars which frequently cause the needles to become detached. from their housing and in the limit the breaking of the bar itself despite the heat treatments and the appropriate choice of material. From the examination of the break in the bar, it is noted that it originates mainly at the base of the slot housing the needle heels. Said ruptures are characteristic of the presence of pulsating fatigue stresses deriving from a grueling effort on the rod-like body of the bar. The latter is therefore subjected to a pulsating bending tension which assumes the maximum value in correspondence with the lower region of the longitudinal slot. This lower zone often becomes, after a strong tennic treatment, a fragile zone of triggering of a micro crack which progressively gives rise to a visible breaking zone.

La barretta porta aghi perfezionata, che forma l'oggetto dell'invenzione, ha per scopo quello di rimediare alla fragilità di questi elementi e di diminuire considerevolmente le occasioni che essa ha di danneggiarsi, o al limite di rompersi. Detta barretta perfezionata si concretizza essenzialmente presentando la caratteristica di una forma geometrica a sezione traversale irrobustita con la presenza di vantaggiose smussature e arrotondamenti degli spigoli necessari per una distribuzione continua e uniforme dello stato tensionale. Grazie a questi perfezionamenti di sezione e di forma è possibile aumentare sensibilmente la velocità con cui la barretta avanza lungo la sua traiettoria di movimento e di lavoro. Di conseguenza aumenta la potenzialità produttiva dello stiratoio in virtù della maggiore velocità di alimentazione dei nastri. E' chiaro che le sollecitazioni sulla barretta sono tanto più elevate quanto maggiore è la velocità di rotazione dei dischi scanalati porta pettini, e, quindi, quanto più alta è la capacità produttiva dello stiratoio. Le sollecitazioni suddette vanno ad aggiungersi agli sforzi derivanti dalla presenza dei nastri di fibre in lavoro che devono essere accompagnati e controllati in modo efficace. The purpose of the improved needle-holder bar, which forms the object of the invention, is to remedy the fragility of these elements and to considerably reduce the opportunities it has of being damaged, or even breaking. Said improved bar is essentially realized by presenting the characteristic of a geometric shape with a strengthened cross section with the presence of advantageous bevels and rounding of the edges necessary for a continuous and uniform distribution of the stress state. Thanks to these improvements in section and shape, it is possible to significantly increase the speed with which the bar advances along its movement and working trajectory. Consequently, the production potential of the drawing frame increases by virtue of the higher feed speed of the strips. It is clear that the stresses on the bar are the higher the higher the rotation speed of the grooved comb-carrying discs, and, therefore, the higher the production capacity of the drawing frame. The aforesaid stresses are added to the stresses deriving from the presence of the fiber ribbons in operation which must be accompanied and controlled effectively.

La presente invenzione promuove e attua dei perfezionamenti alla tecnica nota da cui deriva e che innova sensibilmente, risolvendo delle limitazioni tecniche tutt'ora insolute nel settore dei gruppi di stiro degli stiratoi. The present invention promotes and implements improvements to the known art from which it derives and which significantly innovates, overcoming technical limitations still unsolved in the sector of drawing units.

L'invenzione tende dunque a concretizzare alcuni vantaggi, tra i quali possiamo citare: The invention therefore tends to realize some advantages, among which we can mention:

l'aumento della velocità di lavoro , come già sopra menzionato, e quindi della produttività dello stiratoio a parità della qualità dei nastri in uscita. Tutto ciò si concretizza per il fatto che la barretta è vantaggiosamente irrobustita nella sua sezione traversale e così, pure, ridisegnata nella sua forma per una migliore resistenza nel tempo alle sollecitazioni di flessione pulsante che sono causa principale di deformazioni e danneggiamenti ai pettini e al limite causa delle loro rotture a fatica per frattura progressiva innescata nel punto e/o nei punti più fragili. Ovviamente l'irrobustimento della sezione traversale avviene senza compromettere il regolare funzionamento del cinematismo a pettine; the increase of the working speed, as already mentioned above, and therefore of the productivity of the drawing frame with the same quality of the outgoing strips. All this is realized by the fact that the bar is advantageously strengthened in its cross section and thus, also, redesigned in its shape for a better resistance over time to the pulsating bending stresses which are the main cause of deformations and damage to the combs and to the limit. due to their fatigue fractures due to progressive fracture triggered in the most fragile point and / or points. Obviously, the strengthening of the cross section takes place without compromising the regular operation of the comb kinematics;

la riduzione sensibile delle vibrazioni in quanto la nuova fonna del corpo astiforme delle barrette garantisce una attenuazione sensibile della freccia di deformazione pulsante che scaturisce dalla sollecitazione di flessione garantendo un miglior controllo sui nastri di fibra da regolarizzare che si traduce sostanzialmente in un notevole miglioramento tecnologico del nastro prodotto; the significant reduction of vibrations as the new shape of the rod-shaped body of the bars guarantees a sensitive attenuation of the pulsating deformation arrow that arises from the bending stress, guaranteeing better control on the fiber strips to be regularized which substantially translates into a considerable technological improvement of the product tape;

l'aumento della durata dei pettini in quanto si è aumentata la resistenza meccanica della barretta lungo tutta la sua estensione longitudinale. the increase in the duration of the dies as the mechanical resistance of the bar along its entire longitudinal extension has increased.

Questi ed altri scopi ancora vengono tutti raggiunti dal perfezionamento della barretta porta aghi, in macchine di stiro per nastri di fibre, in cui lungo il suo corpo astiforme sono inseriti in una fessura longitudinale una pluralità di aghi tra loro paralleli e detta fessura longitudinale è dislocata con una inclinazione vantaggiosamente centralizzata nel corpo astiforme stesso che presenta un prolungamento inferiore di maggiore estensione per una migliore resistenza alle sollecitazioni dinamiche e di attrito radente. These and other objects are all achieved by the improvement of the needle holder bar, in stretching machines for fiber ribbons, in which along its rod-shaped body a plurality of needles parallel to each other are inserted in a longitudinal slot and said longitudinal slot is dislocated. with an advantageously centralized inclination in the rod-shaped body which has a lower extension of greater extension for better resistance to dynamic stresses and sliding friction.

Secondo una fonna di attuazione la fessura inclinata porta aghi della barretta presenta uno spigolo vantaggiosamente smussato in forma rilevante nella zona di intradosso degli aghi di stiro dei nastri di fibre. According to an embodiment, the inclined needle-carrying slot of the bar has an advantageously rounded edge in a relevant shape in the intrados area of the stretching needles of the fiber strips.

Secondo una ulteriore forma di attuazione il corpo astiforme della barretta porta pettini è costruito in materiale composito di massa ridotta ad alta resistenza, quali i sandwich di acciaio e di alluminio e/o di fibre di carbone, o qualsivoglia altra composizione di massa inerziale ridotta per una migliore funzionalità operativa alle alte velocità di stiro. According to a further embodiment, the rod-shaped body of the comb-holder bar is made of a low-mass, high-strength composite material, such as sandwiches of steel and aluminum and / or carbon fibers, or any other composition of reduced inertial mass for improved operational functionality at high ironing speeds.

Con riferimento a quanto sopra detto la seguente descrizione, a semplice titolo di esempio non limitativo, servirà per illustrare l’invenzione in oggetto in relazione all'unica tavola allegata nella quale: With reference to the above, the following description, merely by way of non-limiting example, will serve to illustrate the invention in question in relation to the single attached table in which:

la figura 1 mostra schematicamente e frontalmente una barretta astiforme corredata con più aghi distribuiti unifomemente e longitudinalmente; Figure 1 schematically and frontally shows a rod-shaped bar equipped with several needles distributed uniformly and longitudinally;

la figura 2 mostra schematicamente una sezione traversale secondo la linea A-A di fìg. l della barretta porta aghi, quest'ultimi infissi solidamente come corpo unico nella fessura lonitudinale del corpo astiforme della barretta stessa. Gli organi meccanici e/o dispositivi che operano in reciproca cooperazione con i pettini degli stiratoi non vengono illustrati ne descritti nel loro funzionamento, in quanto già noti, ed anche perchè non interessano il perfezionamento della presente invenzione. Nelle figure a scopo di chiarezza dell'insieme le parti uguali, o equivalenti riportano riferimenti uguali. Figure 2 schematically shows a cross section along the line A-A of fig. l of the needle holder bar, the latter fixed solidly as a single body in the longitudinal slot of the rod-shaped body of the bar itself. The mechanical members and / or devices which operate in mutual cooperation with the combs of the drawing frames are neither illustrated nor described in their operation, as they are already known, and also because they do not involve the improvement of the present invention. In the figures, for the sake of clarity of the whole, the same or equivalent parts have identical references.

Nell'unica tavola allegata abbiamo che: 2 è la fessura longitudinale ricavata nella barretta astiforme I per linserimento degli aghi 8 resi solidali al corpo della barretta stessa attraverso i talloni di base di detti aghi 8, che si appoggiano in perfetto accoppiamento al fondo sostanzialmente circolare 3 della fessura 2; 4 è lo spigolo troncato, o smussato in forma rilevante per distribuire il flusso di tensioni originate dalle sollecitazioni di flessione a cui sono assoggettate gli aghi 8 durante la loro operazione di stiro; 5 è l'asse di simmetria della fessura longitudinale 2 posizionato con una prefissata angolazione " a " idonea a conseguire una vantaggiosa centralizzazione della detta fessura 2 nel corpo astiforme 1 ; 7 è il lato inclinato della zona inferiore prolungata 6 della barretta 1 al fine di rendere la stessa barretta 1 maggiormente resistente alle sollecitazioni dinamiche originate dall'azione di stiro; 10 sono le estremità della barretta 1 che si impegna in una feritoia di un disco scanalato che, in unione con una camma fissa, obbliga il pettine singolo di compiere un determinato percorso che soddisfa precise esigenze tecnologiche; 1 è il corpo astiforme della barretta che in unione con una pluralità di aghi 8 forma il singolo pettine della testa rotante di uno stiratoio e detta barretta 1 è di acciaio vantaggiosamente trattato, o di materiale composito leggero ad alta resistenza. In the only attached table we have that: 2 is the longitudinal slot obtained in the rod-shaped bar I for the insertion of the needles 8 made integral with the body of the bar itself through the base heels of said needles 8, which rest in perfect coupling with the substantially circular bottom 3 of slot 2; 4 is the truncated or blunt edge in a relevant shape to distribute the flow of tensions originating from the bending stresses to which the needles 8 are subjected during their drafting operation; 5 is the axis of symmetry of the longitudinal slot 2 positioned at a predetermined angle "a" suitable for achieving advantageous centralization of said slot 2 in the rod-like body 1; 7 is the inclined side of the lower extended zone 6 of the bar 1 in order to make the same bar 1 more resistant to the dynamic stresses originating from the stretching action; 10 are the ends of the bar 1 which engages in a slot of a grooved disc which, in conjunction with a fixed cam, forces the single comb to follow a determined path which satisfies precise technological requirements; 1 is the rod-shaped body of the rod which in conjunction with a plurality of needles 8 forms the single comb of the rotating head of a drawing frame and said rod 1 is of advantageously treated steel, or of a light, high-strength composite material.

Non è che a titolo di esempio, che è stata prevista una zona inferiore della barretta 1 irrobustita in quanto possono essere previste più zone rinforzate con aumenti di sezione di forme geometriche svariate, possono, altresì, essere previsti arrotondamenti e smussature più o meno eccentuate. It is only by way of example that a lower area of the bar 1 has been provided which is strengthened since several reinforced areas can be provided with increases in section of various geometric shapes, more or less eccentric roundings and bevels can also be provided.

Diverse modifiche possono essere apportate alla forma di realizzazione per quanto riguarda la natura, la forma, le dimensioni e il numero senza uscire dall'ambito dell'invenzione. Various modifications can be made to the embodiment with respect to nature, shape, size and number without departing from the scope of the invention.

Claims

CLAIMS 1. Needle-holder bar of the ironing comb in stretching machines for fiber ribbons, similarly structured in the form of a rod-shaped body in which a longitudinal slot is obtained to house, suitably inserted, a plurality of needles parallel to each other, characterized by the fact that the slot longitudinal is positioned with a predetermined inclination in the rod body itself to model the operating stress state in a precise configuration of compatible values, in the most severe conditions, with the safety limit values of integrity of the mechanical elements of the ironing reed and said rod-shaped body has a lower extension of strengthened cross section.

2. Needle holder bar of the ironing comb in stretching machines for fiber webs, according to claim 1, characterized in that the longitudinal inclined needle holder slot has a strongly beveled edge along the side of the intrados area of the ironing needles made integral as a single body to the bar itself.

3. Needle-holder bar of the ironing comb in stretching machines for fiber strips, according to claims 1 and 2, characterized in that the rod-shaped body is made of a light, high-strength composite material, such as steel and aluminum sandwiches and / or of metal alloys and / or carbon fibers or similar materials, or any other composition of reduced inertial mass for better operational functionality at high drawing speeds.

4. Needle holder bar of the ironing comb characterized in that it is made according to what is said in any one of claims 1 to 3,