ITMI982804A1

ITMI982804A1 - Coppia di pinze portanti e traente per telai di tessitura

Info

Publication number: ITMI982804A1
Application number: IT1998MI002804A
Authority: IT
Inventors: Ermanno Franz
Original assignee: Somet Soc Mec Tessile
Priority date: 1998-12-23
Filing date: 1998-12-23
Publication date: 2000-06-23
Also published as: TW498117B; CN1109144C; CN1257947A; EP1013806B1; ES2209264T3; DE69913301T2; IT1304698B1; HK1029380A1; KR20000057083A; DE69913301D1; EP1013806A1

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"COPPIA DI PINZE PORTANTE E TRAENTE PER TELAI DI TESSITURA"

La presente invenzione si riferisce ad una coppia di pinze portante e traente per telai di tessitura senza navetta e in particolare alla conformazione strutturale generale di dette pinze.

Come è ben noto, vi è una continua richiesta nel mercato tessile di una costante innovazione delle pinze, affinchè questi organi siano in grado di garantire un funzionamento ottimale anche sui telai più moderni che presentano condizioni di tessitura molto critiche. Nel campo della produzione di tessuti di alta qualità e fattura, vengono infatti richieste ai telai prestazioni tessili sempre più spinte, quali in particolare un'elevata tensione dei fili di ordito, l'uso di fili di trama sottili o delicati o con altre caratteristiche fisiche molto particolari, un ridotto angolo di apertura del passo, il tutto a regimi di produzione molto elevati.

Per ottenere le elevate prestazioni tessili sopra accennate, è dunque indispensabile che un componente chiave del telaio, qual'è appunto la coppia di pinze portante/traente, subisca continue evoluzioni per poter garantire il mantenimento delle desiderate prestazioni di inserimento del filo di trama, unitamente ad una vita utile sufficientemente lunga. In particolare, è fortemente sentita nel mercato, proprio a causa delle severissime condizioni di lavoro cui sono soggette le pinze nei telai di più moderna concenzione, l'esigenza di una coppia di pinze portante/traente che presenti caratteristiche meccaniche quali: un’elevata stabilità geometrica sotto sforzo e cioè un'elevata rigidità, per garantire uno scambio di trama esente da errori anche ad alte velocità; una riduzione della massa, al fine di ridurre i carichi inerziali legati alla continua variazione di direzione di moto delle pinze; e infine un'elevata resistenza all'usura, per assicurare una vita utile delle pinze sufficientemente lunga anche in presenza di alte velocità di scorrimento delle pinze sulle rispettive piste di guida e di strusciamento delle stesse sui fili di ordito durante la chiusura del passo.

Questa esigenza del mercato non è stata fino ad oggi interamente soddisfatta, dal momento che con le tecnologie di costruzione fino ad oggi utilizzate, eventuali incrementi della rigidità e della resistenza all'usura delle pinze non sono compatibili con una riduzione di massa delle stesse.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di offrire una coppia di pinze portante e traente che, sfruttando al meglio la disponibilità dei materiali esistenti ed adottando una differente tecnologia di costruzione delle pinze, consenta di raggiungere l'obiettivo di migliorare le prestazioni della coppia di pinze contemporaneamente in tutti e tre gli aspetti sopra ricordati e cioè di stabilità dimensionale, riduzione di massa e resistenza all'usura, così da offrire una coppia di pinze perfettamente adeguata ad inserirsi nei telai di più elevate prestazioni oggi esistenti sul mercato, con prestazioni migliori e vita utile più lunga delle coppie di pinze note.

Tale obiettivo viene raggiunto, secondo la presente invenzione, mediante una coppia di pinze portante e traente dì un filo di trama, in un telaio di tessitura senza navetta, del tipo comandato da nastri in movimento alternato alle cui estremità le pinze sono fissate, caratterizzata da ciò che ognuna delle pinze di detta coppia di pinze comprende:

- un elemento strutturale rigido di supporto formato in fibre di carbonio orientate, poltruse con un materiale plastico termoindurente;

- un corpo metallico portante i dispositivi di pinzatura del filo di trama;

- una piastrina di usura per la protezione della parte inferiore anteriore della pinza; e

- almeno un elemento di riscontro in materiale termoplastico caricato;

e da ciò che il nastro, l'elemento strutturale rigido, il corpo metallico e la piastrina di usura sono reciprocamente connessi mediante viti impegnate in sedi metalliche filettate inserite in detto elemento di riscontro o formate in detto corpo metallico o nei dispositivi di pinzatura.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della coppia di pinze portante e traente secondo la presente invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, che illustra una preferita forma di esecuzione di detta coppia di pinze con riferimento agli allegati disegni, in cui:

fig. 1 è una vista assonometrica della pinza portante della coppia di pinze secondo la presente invenzione;

fig. 2 è una vista assonometrica esplosa della pinza di fig. l;

fig. 3 è un particolare a scala ingrandita e parzialmente in sezione di uno dei punti di fissaggio reciproco dei diversi elementi strutturali della pinza, indicato dal cerchio III di fig. 1;

fig. 4 è una vista assonometrica della pinza traente della coppia di pinze secondo la presente invenzione; e

fig. 5 è una vista assonometrica esplosa della pinza di fig.

4.

Verrà ora descritta dettagliatamente la struttura della pinza portante della coppia di pinze della presente invenzione, illustrata nelle figg. 1 e 2, struttura che viene poi ripetuta -salvo le necessarie modifiche di forma - nella pinza traente. Come è immediatamente evidente dall’esame del disegno esploso di fig.

2, la pinza portante è composta da una pluralità di elementi componenti, ciascuno dei quali è mirato, come si vedrà meglio in seguito, a incrementare una particolare caratteristica meccanica della pinza nel suo complesso. Ognuno di tali elementi componenti è poi progettato dimensionalmente in modo tale da avere la minima massa possibile compatibilmente con le funzioni che esso deve garantire, così da conseguire anche l'obiettivo di un alleggerimento complessivo della pinza.

La pinza portante comprende dunque innanzitutto un elemento rigido di supporto 1 che è destinato a garantire la stabilità dimensionale e la rigidità della pinza e a fungere da elemento di reazione alle forze attive e passive in gioco durante il movimento di va e vieni della pinza. L'elemento 1 ha la forma generale di un profilato ad L, la cui ala verticale è opportunamente rastremata in senso longitudinale sul dorso, dove avviene lo sfregamento dei fili di ordito all'uscita della pinza dal passo in chiusura. Sulla faccia esterna dell'ala verticale del profilato a L è inoltre preferibilmente prevista una zona ribassata sagomata la, per l'accoppiamento dell'elemento di supporto 1 al corpo metallico 2 della pinza portante i dispositivi di pinzatura. Sia l’ala verticale che la base orizzontale dell'elemento di supporto 1 presentano una pluralità di fori passanti per l'accoppiamento agli altri elementi componenti della pinza, come meglio verrà descritto in seguito. I fori sulla base dell'elemento 1 sono cilindrici, mentre quelli sull'ala verticale presentano, dalla parte interna, una svasatura di alloggiamento della testa della vite di fissaggio.

L'elemento di supporto 1 viene fabbricato mediante un processo di estrusione di fibre di carbonio lunghe intimamente legate e distribuite in una matrice di un'opportuna resina termoindurente, quale per esempio una resina epossidica. Questa tecnica, nota nel settore con il nome di "poltrusione’’, viene applicata, secondo la presente invenzione, disponendo le fibre di carbonio contenute nella matrice di resina termoindurente sia secondo una direzione longitudinale, parallela alla direzione di estrusione, sia in una direzione ad essa perpendicolare, secondo percentuali ponderate nelle due direzioni. Preferibilmente il rapporto in peso tra fibra e resina va da 60/40 a 80/20.

Questa tecnica di costruzione permette di ottenere un manufatto che presenta un'elevata planarità, dell'ordine dei centesimi di millimetro, sia della base orizzontale che dell'ala verticale, unitamente ad un'elevata stabilità termica, igroscopica e viscoso-elastica, sia a vuoto che in presenza di carichi applicati sulla pinza. Inoltre la massa dell'elemento 1 risulta ridotta, rispetto ad un analogo componente di una pinza tradizionale, di circa il 50%.

Queste caratteristiche dell'elemento 1 consentono di raggiungere numerosi vantaggi, tra i quali in particolare ricordiamo: - elevata riduzione delle forze inerziali, durante il movimento alternato della pinza;

- eliminazione delle lavorazioni di finitura delle superfici planari di accoppiamento dell'elemento 1 agli altri componenti della pinza;

- assenza di svergolamenti indotti dalle lavorazioni alla macchina sull’elemento 1 uscito dal processo di poltrusione, per squilibrio delle tensioni interne in corrispondenza della zona lavorata grazie al fatto che il materiale poltruso presenta un bassissimo livello di tensioni interne, e che dette lavorazioni sono limitate alla formazione dei fori di collegamento, della zona ribassata sagomata la, e della rastrematura del dorso lb dell'elemento 1; - elevata rigidezza sia alla flessione in direzione longitudinale che alla torsione;

- elevata resistenza all'usura, sopratutto in corrispondenza al bordo superiore lb dell'ala verticale dove si verifica lo strusciamento dei fili di ordito, grazie all'apporto delle fibre di carbonio disposte in senso longitudinale;

- buona resistenza alla delaminazione, ovvero alla fessurazione in senso longitudinale, anche in corrispondenza ai fori di fissaggio, grazie all'apporto controllato di fibre di carbonio disposte in senso trasversale.

Un secondo componente della pinza è costituito dal corpo metallico 2. Tale corpo va a costituire la testa della pinza e porta i dispositivi di pinzatura P del filo di trama, che non vengono qui analiticamente descritti in quanto non di interesse in relazione alla presente invenzione. Il corpo metallico 2 viene preferibilmente fabbricato a partire da una lamiera di acciaio dello spessore di 1 mm, che viene stampata nel disegno voluto e quindi imbutita. Detto corpo metallico 2 presenta un prolungamento posteriore 2a, destinato ad accoppiarsi all'elemento 1, in corrispondenza della sua zona ribassata la, per contrastare efficacemente il carico di punta cui viene sottoposta la pinza da parte del filo di trama durante il suo inserimento nel passo. A questo scopo il corpo 2 presenta una serie di fori {tre nel disegno) che combaciano con corrispondenti fori previsti sull'ala verticale dell'elemento 1 cosi che sia possibile realizzare un saldo e duraturo ancoraggio del corpo metallico 2 all'elemento di supporto 1 con le viti 4.

Come è visibile in fig. 2, le viti 4 vengono infatti inserite con la loro testa dalla parte interna dell'elemento 1 e fanno quindi presa nella filettatura metallica dei fori ricavati sul corpo 2; al serraggio delle viti 4 è quindi il corpo metallico 2 che viene sottoposto a sforzi di trazione, mentre l'elemento 1 lavora solo a compressione, assicurando una tenuta stabile dell'accoppiamento anche in presenza delle forti sollecitazioni e vibrazioni che caratterizzano il normale funzionamento della pinza e che potrebbero compromettere la tenuta nel tempo delle viti 4 se queste facessero presa sull'elemento 1 in materiale plastico anziché sul corpo 2 in materiale metallica. In alternativa, le viti 4 possono essere sostituite da rivetti e in questo caso l'accoppiamento tra l’elemento 1 e il corpo 2 assume la conformazione illustrata nel dettaglio di fig. 3.

Come è visibile nei disegni, il dorso 1b dell'elemento di supporto 1 e la parte superiore del prolungamento 2a del corpo metallico 2 sono formati secondo un profilo identico, privo di cuspidi e di brusche variazioni di curvatura, così da offrire una superficie di appoggio uniformemente inclinata e raccordata, tra la testa della pinza e il nastro N, per l'insieme dei fili di ordito che appoggiano sul dorso della pinza durante la fase di uscita della pinza dal passo. Per consentire un elevato numero di inserimenti di trama per unità di tempo, è infatti ormai consuetudine di anticipare la chiusura del passo durante la fase di ritorno delle pinze, così che i fili di ordito si appoggiano sulla parte superiore della pinza determinando sulla stessa sia un carico di compressione, sia una notevole forza di attrito. Con la costruzione sopra descritta si ottiene che il carico imposto dai fili di ordito sulla pinza sia perfettamente graduale, in funzione del grado di chiusura del passo,,ed esente quindi da picchi che, data la velocità di traslazione della pinza, si trasformerebbero immediatamente in fenomeni d'urto sulla stessa.

In una forma di esecuzione preferita, la superficie dorsale della pinza, di scorrimento dei fili di ordito, anziché essere costituita dal dorso lb dell'elemento 1 e dalla parte superiore del prolungamento 2a del corpo metallico reciprocamente affiancati, è costituita da un bordino 3 (vedi fig. 3) del prolungamento 2a, ripiegato a 90° durante il procedimento di imbutitura del corpo metallico 2, in modo da ricoprire l'intero dorso lb dell'elemento di supporto 1. Questa soluzione presenta il vantaggio di conferire una maggiore rigidità e resistenza meccanica al prolungamento 2a del corpo metallico 2; per equilibrare la vita utile della pinza portante e della pinza traente, è tuttavia preferibile in questo caso effettuare una nitrurazione superficiale del bordino 3, così che la sua resistenza all'usura diventi paragonabile a quella del materiale poltruso di cui è costituita l'analoga parte della pinza traente.

Un terzo componente della pinza è costituito da una piastrina di usura 5 che viene fissata, tramite viti 6, in corrispondenza di apposite sedi filettate previste nella base di supporto S i dispositivi di pinzatura P alloggiati all'interno del corpo metallico 2. La base S è preferibilmente realizzata per stampaggio in materiale plastico, e in questo caso le sedi filettate sono costituite da inserti metallici, internamente filettati, annegati nella base S durante il procedimento di stampaggio. La piastrina di usura 5 va a costituire, in modo per sè noto, il tratto terminale del nastro N; essa è infatti destinata ad una sostituzione più frequente degli altri componenti - a causa della sua maggiore esposizione ai fenomeni di usura - per garantire un livellamento della durata dei componenti della pinza e del nastro. Tale piastrina è preferibilmente costituita da tessuto di cotone impregnato con resina fenolica, ovvero da tessuto di polistirene impregnato con resina epossidica. La resistenza all'usura di questi materiali viene poi ulteriormente migliorata con un trattamento di invecchiamento artificiale, per esempio un essiccamento in forno seguito da immersione in bagno d'olio.

I diversi componenti della pinza, montati tra di loro con le viti 4 e 6, come sopra detto, vengono infine fissati al nastro portapinza N utilizzando un elemento di riscontro 7 che costituisce il quarto ed ultimo componente della pinza. Tale elemento comprende una pluralità di inserti filettati 7a, per esempio in ottone o in un altro materiale metallico, annegati in una matrice di materiale termoplastico, quale per esempio una resina poliammidica, caricato con fibre di vetro o con fibre corte di carbonio. Preferibilmente il rapporto in peso tra fibra e resina va da 20/80 a 40/60. L'elemento di riscontro 7 viene vantaggiosamente fabbricato con un procedimento di stampaggio ad iniezione, disponendo gli inserti metallici filettati in apposite cavità, opportunamente distanziate, previste nello stampo.

La funzione dell'elemento di riscontro 7 è quella di distribuire uniformemente sulla superficie di appoggio costituita dall’elemento 1 il carico di fissaggio concentrato sugli inserti filettati e nello stesso tempo di consentire tempi di montaggio veloci fornendo gli inserti filettati in una forma facilmente manipolabile e nella posizione e distanza prefissata di montaggio. Per ottenere questi scopi e nello stesso tempo garantire la massima leggerezza dell'elemento di riscontro 7, questo viene formato con zone ingrossate 7b in corrispondenza degli inserti 7a e con sone assottigliate di collegamento tra un inserto e quello adiacente. Inoltre, è necessario che l'elemento di riscontro 7 presenti una superficie di appoggio perfettamente piana così da creare un accoppiamento regolare con la base dell'elemento di supporto 1 sulla quale appoggia.

Il fissaggio del nastro N al corpo della pinza viene infatti ottenuto tramite viti 8 (quattro nel disegno illustrato) che attraversano il nastro e la parte terminale della piastrina di usura 5, passano in corrispondenti fori previsti nella base dell'elemento di supporto 1 e vengono serrate negli inserti metallici filettati 7a dell'elemento di riscontro 7. Anche in questo tipo di fissaggio dunque, come in quelli precedentemente visti del corpo metallico 2 all'elemento di supporto 1 e della piastrina di usura 5 al corpo metallico 2, lo sforzo di trazione dei mezzi di fissaggio si scarica su un elemento in materiale metallico, mentre lo sforzo di compressione si scarica su un elemento in materiale plastico.

L'elemento di riscontro 7 sopra descritto oltre a costituire, come si è visto, un sistema di fissaggio di facile, veloce e sicura applicazione, ha anche l’ulteriore vantaggio di avere un basso costo, così che, in caso di danneggiamento dei mezzi di fissaggio (per esempio spanatura del filetto) può essere sostituito facilmente senza dover ricorrere alla sostituzione di più importanti e costosi elementi della pinza.

La struttura della pinza traente della coppia di pinze secondo la presente invenzione è illustrata nelle figg. 4 e 5 ed è del tutto equivalente a quella sopra illustrata in dettaglio per la pinza portante. Parti analoghe sono dunque state indicate utilizzando i corrispondenti riferimenti numerici utilizzati nella descrizione della pinza portante, cui è stato sommato il numero 10.

Dall'esame della fig. 5 si potrà notare che il corpo metallico 12 della pinza traente portante i dispositivi di pinzatura ha uno sviluppo longitudinale molto inferiore del corrispondente corpo 2 della pinza portante. Come noto, ciò dipende dal fatto che esso è assogettato, da parte del filo di trama, ad un semplice sforzo di trazione. Data la ridotta estensione longitudinale del corpo metallico 12, l'elemento di supporto 11 ha una maggior lunghezza, rispetto al corrispondente elemento 1 della pinza portante, così da permettere l'ancoraggio della piastrina di usura 15, che viene dunque in questo caso fissata all'ellemento di supporto 11 tramite un secondo elemento di riscontro 17’. Nessun’altra significativa variazione di struttura è presente nella pinza traente rispetto alla pinza portante sopra descritta.

L'invenzione è stata descritta con riferimento a preferite forme di esecuzione, ma è chiaro che l'ambito di protezione dell'invenzione si estende anche a comprendere tutte le possibili varianti alla portata di un tecnico esperto del ramo, comprese nelle definizioni delle allegate rivendicazioni.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) Coppia di pinze portante e traente di un filo di trama, in un telaio di tessitura senza navetta, del tipo comandato da nastri in movimento alternato alle cui estremità le pinze sono fissate, caratterizzata da ciò che ognuna delle pinze di detta coppia di pinze comprende: - un elemento strutturale rigido di supporto formato in fibre di carbonio orientate, poltruse con un materiale plastico termoindurente; - un corpo metallico portante i dispositivi di pinzatura del filo di trama; - una piastrina di usura per la protezione della parte inferiore anteriore della pinza; e - almeno un elemento di riscontro in materiale termoplastico caricato; e da ciò che il nastro, l'elemento strutturale rigido, il corpo metallico e la piastrina di usura sono reciprocamente connessi mediante viti impegnate in sedi metalliche filettate inserite in detto elemento di riscontro o formate in detto corpo metallico o nei dispositivi di pinzatura. 2) coppia di pinze portante e traente come in 1), in cui detto elemento strutturale rigido è un profilato con sezione ad L. 3) Coppia di pinze portante e traente come in 1), in cui detto elemento strutturale rigido presenta una orditura principale di fibre di carbonio lunghe in direzione longitudinale ed una orditura secondaria di fibre di carbonio lunghe in direzione trasversale. 4 ) Coppia di pinze portante e traente come in 1), in cui detto elemento strutturale rigido viene fabbricato con un procedimento di poltrusione e quindi forato ed eventualmente rastremato con lavorazioni alla macchina. 5) Coppia di pinze portante e traente come in 1), in cui detto materiale plastico termoindurente è una resina epossidica. 6) Coppia di pinze portante e traente come in 5), in cui il rapporto in peso tra dette fibre di carbonio e detta resina epossidica è compreso tra 60/40 e 80/20. 7) Coppia di pinze portante e traente come in 1), in cui detto corpo metallico è formato in lamiera di acciaio mediante un procedimento di stampaggio e imbutitura. 8) Coppia di pinze portante e traente come in 7), in cui lo spessore della lamiera che forma detto corpo metallico è di circa 1 mm. 9) Coppia di pinze portante e traente come in 7), in cui detta lamiera di acciaio forma un bordino di rinforzo, disposto sopra il dorso di detto elemento di supporto. 10) Coppia di pinze portante e traente come in 9), in cui detta lamiera viene sottoposta ad un trattamento di indurimento superficiale, almeno in corrispondenza di detto bordino. 11) Coppia di pinze portante e traente come in 1), in cui detto elemento di riscontro è formato per stampaggio ad iniezione a partire da un materiale termoplastico, eventualmente caricato con fibre corte di vetro o di carbonio. 12) Coppia di pinze portante e traente come in 11), in cui detto elemento di riscontro comprende inserti metallici filettati, preferibilmente di ottone, annegati nell'elemento stesso durante il processo di stampaggio. 13) Coppia di pinze portante e traente come in 11), in cui detto materiale termoplastico è una resina poliammidica. 14) Coppia di pinze portante e traente come in 13), in cui il rapporto in peso tra dette fibre di vetro o di carbonio e detta resina poliammidica è compreso tra 20/80 e 40/60.