ITMI990687A1 - Dispositivo e metodo di controllo della velocita' di rotazione del motore principale di un telaio di tessitura - Google Patents

Description

Descrizione dell'invenzione avente per titolo:

"DISPOSITIVO E METODO DI CONTROLLO DELLA VELOCITA' DI ROTAZIONE DEL MOTORE PRINCIPALE DI UN TELAIO DI TESSITURA"

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo e ad un metodo per il controllo della velocità di rotazione del motore principale di un telaio di tessitura durante il brusco passaggio da uno stato di quiete alla condizione di regime che si verifica nella fase di avvio del movimento delle parti mobili del telaio e di raggiungimento della velocità di tessitura.

Come è ben noto agli esperti del settore tessile, la qualità finale di un tessuto, specie dei tessuti ottenuti con filati sottili o di pregio, dipende anche dalla costanza della velocità di funzionamento del telaio. Transitori di velocità durante il tessimento danno infatti qualità del tessuto anche solo leggermente differenti, che risultano tuttavia visibili ad un occhio esperto, specie nella zona di separazione tra due zone tessute a differente velocità. Nella ordinaria lavorazione, questo problema si presenta in effetti abbastanza frequentemente, in particolare a causa dei possibili difetti di tessitura (trame rotte, corte, rottura di fili d'ordito e simili) che danno luogo a fermate automatiche del telaio. In queste fermate, infatti, la sezione motore del telaio comprendente essenzialmente il motore principale del telaio e un volano - viene separata, tramite un gruppo frizione principale, dalla sezione di tessitura del telaio - comprendente la cassa battente col pettine, la macchina di armatura con i relativi quadri ed eventualmente le pinze di inserimento della trama - permettendo così l'arresto di questa seconda sezione del telaio per poter eseguire le desiderate riparazioni. Dopo aver estratto le eventuali trame difettose o riannodato i fili di ordito, il telaio può essere fatto ripartire innestando il gruppo frizione e collegando quindi detta prima sezione, che è rimasta sempre in movimento alla velocità di regime, a detta seconda sezione del telaio ora in stato di quiete. In queste condizioni è dunque inevitabile che si verifichi un transitorio di velocità del telaio, con un momentaneo abbassamento della velocità al disotto di quella di regime a causa dell'inerzia della sezione ferma del telaio, abbassamento di velocità che lascia dunque un segno visibile sul tessuto in formazione.

Per ridurre la durata di questo transitorio di velocità del telaio, è già noto di aumentare la velocità della sezione motore del telaio - mentre la frizione che la collega alla sezione di tessitura del telaio è disinnestata - utilizzando un dispositivo inverter. L'incremento di velocità viene tarato in prove successive in modo tale che nel momento in cui la frizione viene innestata, lo scambio delle quantità di moto tra la sezione motore del telaio in movimento e quella di tessitura che deve essere portata in velocità, consenta di raggiungere il regime di velocità di tessitura desiderato nel modo più rapido possibile. A questo punto la funzione di controllo del transitorio da parte dell'inverter viene meno e il motore continua a ruotare alla sua programmata velocità di regime.

Il dispositivo inverter sopra descritto assolve dunque un duplice scopo, consentendo l'ottimizzazione della curva del transitorio e offrendo inoltre la disponibilità di una vasta gamma di velocità di regime senza dover intervenire sui rapporti meccanici della trasmissione del telaio. Esso costituisce inoltre un sistema facilmente integrabile nell'architettura software del telaio, prestandosi ad una facile programmazione e gestione, in funzione della sempre più vasta gamma di variabili, sia tecniche che ambientali, influenti sul processo di tessitura.

Il dispositivo inverter è tuttavia un dispositivo sofisticato e costoso e quindi - anche se apprezzato per la sua caratteristica di poter risolvere in modo efficiente una pluralità di diverse condizioni di tessitura - non si presta ad essere utilizzato nella generalità delle situazioni. In particolare, nei settori della produzione tessile di serie, nei quali il tessimento avviene in condizioni standard ben definite e non suscettibili di variazioni, è molto sentita l'esigenza di poter disporre - per la soluzione del suddetto problema di transitorio all'avvio del telaio - di un dispositivo realizzato ad hoc, di costruzione più semplice dell'inverter e quindi più affidabile ed economico dello stesso, ma che consenta ugualmente un soddisfacente abbattimento della durata di transitorio all'avvio del telaio.

Scopo della presente invenzione è dunque proprio quello di offrire un dispositivo e un metodo di controllo della velocità di funzionamento di un telaio di tessitura nella fase di transitorio di avvio del telaio stesso, di costo contenuto ed elevate efficienza, robustezza ed affidabilità.

Tale scopo viene raggiunto secondo la presente invenzione mediante un dispositivo di controllo della velocità di funzionamento di un telaio di tessitura nella fase di avvio del telaio -detto telaio essendo costituito da una prima sezione, comprendente essenzialmente un motore principale e un volano, e da una seconda sezione, comprendente almeno una cassa battente e una macchina di armatura, collegata a detta prima sezione tramite un gruppo di frizione principale - in cui detta prima sezione del telaio, in movimento rotatorio ad una velocità di lancio prefissata, superiore alla velocità di regime del telaio, viene collegata tramite il gruppo di frizione principale a detta seconda sezione del telaio, in stato di quiete, caratterizzato da ciò che detto motore principale è un motore a due velocità, una prima velocità, più bassa, corrispondendo a detta velocità di regime del telaio, ed una seconda velocità, più alta, essendo uguale o superiore a detta velocità di lancio.

L'invenzione riguarda anche un metodo di controllo della velocità di funzionamento del telaio di tessitura che prevede.

nella fase di avvio del telaio, i seguenti passi successivi: a) avviare detto motore a due velocità, mentre la frizione che collega la sezione motore del telaio con la sezione di tessitura è disinnestata;

b) controllare la velocità istantanea di detto motore durante il transitorio di accelerazione tra detta prima e detta seconda velocità;

c) comandare l'innesto di detta frizione nell’istante in cui la velocità istantanea del motore a due velocità è pari a detto valore prefissato di sòvravelocità; e, contemporaneamente ,

d) attivare l'alimentazione di detto motore a detta prima velocità.

Il dispositivo e il metodo della presente invenzione verranno comunque ora descritti in modo più specifico, anche con riferimento ad uno schema a blocchi, qui allegato come fig. 1, che ne illustra i principi di funzionamento.

Secondo la presente invenzione, il motore principale M del telaio è costituito da un motore elettrico a due avvolgimenti Mi ed M2, separatamente alimentati dall'alimentatore A mediante circuiti 1 e 2. A seconda che l'alimentazione interessi solo il circuito 1 o entrambi i circuiti, il motore M è in grado di sviluppare due differenti e prefissate velocità di rotazione di regime VI e V2; per brevità tale motore verrà dunque nel seguito indicato semplicemente come motore a due velocità. In sede di fabbricazione, il motore a due velocità M viene predisposto in modo tale che la sua velocità inferiore VI corrisponda alla normale velocità di regime del telaio, mentre la seconda velocità V2, più elevata della velocità VI, risulti pari o superiore al massimo valore di velocità che si desidera ottenere dal motore M in fase di avvio del telaio.

L'incremento di velocità del telaio rispetto alla velocità di regime VI, nel seguito semplicemente indicato come sovravelocità Vs, viene tarato in funzione delle caratteristiche inerziali della sezione di tessitura T del telaio a valle della frizione principale F, sezione che, come è ben noto, è costituita dalla cassa battente con relativo pettine, dalla macchina di armatura con i quadri dei licci da essa comandati e infine, nel caso di un telaio a pinze, dalle pinze portante e traente. La taratura deve essere tale che la quantità di moto aggiuntiva della sezione motore del telaio derivante da tale sovravelocità Vs sia il più possibile uguale in valore assoluto alla quantità di moto necessaria per mettere in movimento la sopraddetta sezione T del telaio a valle della frizione alla velocità di regime VI. In questo modo infatti il motore M portato alla velocità di lancio VI Vs viene rallentato esattamente alla velocità di regime VI in un tempo molto breve, pari al periodo di tempo richiesto per il completo innesto della frizione.

Per controllare in modo adeguato il valore di sovravelocità Vs - considerato che il motore M a due velocità non è per sua natura munito di alcun sistema di regolazione della velocita - secondo l'invenzione si prevede di associare a detto motore un dispositivo misuratore d'angolo di rotazione E, collegato ad un'unità centrale di elaborazione C, già normalmente prevista a bordo del telaio per il funzionamento generale dello stesso. Una specifica scheda di detta unità provvede a convertire la misura istantanea dell'angolo di rotazione del motore fornita dal dispositivo E in una misura di velocità istantanea e quindi a confrontare quest 'ultima con il valore predefinito di velocità di lancio VI sovravelocità Vs.

In linea generale, quando il telaio viene fermato per la ricerca di un errore, il motore viene mantenuto in movimento alla velocità di regime VI. A riparazione avvenuta, quando l'operatore dà il comando di START al telaio, l'unità di elaborazione C dà il consenso al circuito 2 dell'alimentatore A e il motore M inizia ad incrementare la sua velocità da VI a V2, secondo una legge di variazione che viene costantemente controllata dall’unità C con un modello di regolazione ad anello chiuso retroazionato come sopra descritto. Nel momento in cui la sovravelocità del motore M ha raggiunto il prefissato valore Vs, l'unità C comanda l'innesto della frizione F e contemporaneamente disattiva il circuito 2 dell'alimentatore M, mantenendo l'alimentazione sul solo circuito 1. In questo modo, per effetto dello scambio di quantità di moto tra la sezione motore M e la sezione di tessitura T del telaio, il motore M rallenta esattamente alla sua velocità di regime VI e continua a ruotare a tale velocità, grazie al fatto che l'alimentatore A è stato contemporaneamente attivato sul solo circuito 1 di alimentazione. Naturalmente il sistema di regolazione sopra descritto funziona altrettanto bene in caso di avvio del motore M da fermo, e cioè all'inizio del ciclo di lavorazione, o dopo una lunga interruzione. Semplicemente, in questo caso, l’attesa imposta dall'unità centrale M dopo il segnale di START dell'operatore sarà più lunga, dal momento che più lungo è il transitorio di velocità del motore M per arrivare dalla velocità 0 alla velocità di lancio VI Vs.

Il sopraddetto valore predefinito di sovravelocità Vs può essere impostato a mano dall'operatore, sulla tastiera di comando dell'unità C, in base a precedenti dati sperimentali. Preferibilmente tale valore viene però calcolato in modo automatico dalla unità centrale di elaborazione C. A questo scopo tale unità provvede a memorizzare i dati relativi al valore di sovravelocità Vs e all'andamento di n transitori precedenti e ad elaborarli, tramite un opportuno algoritmo, per arrivare ad un valore predefinito di sovravelocità Vs che minimizzi la durata del transitorio n+1, ad un valore preferibilmente inferiore alla durata di un singolo ciclo di inserimento di trama. Per gli attuali telai che lavorano a velocità di circa 600-1000 battute al minuto, ciò significa una durata di transitorio inferiore a 6-10 centesimi di secondo. In questo modo è dunque possibile ottenere un adattamento continuo del valore della sovravelocità Vs applicato ad ogni singolo telaio non solo in funzione delle sue caratteristiche meccaniche, ma anche in relazione alle condizioni effettive di tessitura che si verificano nel telaio stesso, per esempio al variare del filato lavorato, del tipo di pinze, del numero dei quadri, delle condizioni ambientali e simili.

Claims (5)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo di controllo della velocità di funzionamento di un telaio di tessitura nella fase di avvio del telaio - detto telaio essendo costituito da una prima sezione, comprendente essenzialmente un motore principale e un volano, e da una seconda sezione, comprendente almeno una cassa battente e una macchina di armatura, collegata a detta prima sezione tramite un gruppo di frizione principale - in cui detta prima sezione del telaio, in movimento rotatorio ad una velocità di lancio prefissata, superiore alla velocità di regime del telaio, viene collegata tramite il gruppo di frizione principale a detta seconda sezione del telaio, in stato di quiete, caratterizzato da ciò che detto motore principale è un motore a due velocità, una prima velocità, più bassa, corrispondendo a detta velocità di regime del telaio, ed una seconda velocità, più alta, essendo uguale o superiore a detta velocità di lancio.
2. 2) Dispositivo come in 1), comprendente inoltre un'unità di elaborazione idonea ad attivare l'alimentazione di detto motore a due velocità e a rilevarne la velocità istantanea, e inoltre a comandare detto gruppo di frizione principale.
3. 3) Dispositivo come in 2), in cui il valore istantaneo di detta velocità di lancio viene calcolato dall'unità di elaborazione, rilevando, mediante un dispositivo misuratore dell'angolo di rotazione di detto motore principale del telaio, gli spostamenti angolari di detto motore nell'unità di tempo.
4. 4) Dispositivo come in 3), in cui il valore di sovravelocità per l’n+lesimo transitorio di avvio del telaio viene calcolato da detta unità di elaborazione sulla base dei dati memorizzati di sovravelocità e di andamento di transitorio degli n transitori di avvio precedenti.
5. 5) Metodo di controllo della velocità di funzionamento di un telaio di tessitura utilizzante un dispositivo come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato da ciò che, nella fase di avvio del telaio, sono previsti i seguenti passi successivi : a) attivare detto motore a detta seconda velocità, mentre la frizione che collega la sezione motore del telaio con la sezione di tessitura è disinnestata; b) controllare la velocità istantanea di detto motore durante il transitorio di accelerazione tra detta prima e detta seconda velocità; c) comandare l'innesto di detta frizione nell'istante in cui la velocità istantanea del motore a due velocità è pari a detto valore prefissato di velocità di lancio; e, contemporaneamente, d) attivare l ' alimentazione di detto motore a detta prima velocità.