ITTO20130335A1 - Alimentatore di filato a tamburo rotante motorizzato, particolarmente idoneo al trattamento di filati presentanti elevata elasticità. - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Alimentatore di filato a tamburo rotante motorizzato, particolarmente idoneo al trattamento di filati presentanti elevata elasticità"

Il presente trovato riguarda un alimentatore di filato munito di tamburo rotante motorizzato, particolarmente idoneo al trattamento di filati che presentano elevata elasticità.

Come noto, in un generico processo di tessitura il filato può essere prelavato da una rocca ed alimentato ad una macchina tessile a valle da un alimentatore di filato munito di un tamburo rotante motorizzato che porta il filato avvolto su di sé in una molteplicità di spire. Un'unità di controllo programmabile, munita di un anello di retroazione, modula con precisione la velocità del tamburo in base ad un segnale di tensione meccanica del filato prelevato da un sensore disposto a valle del tamburo, allo scopo di mantenere la tensione di alimentazione del filato (che dipende dalla differenza tra la velocità di alimentazione e la velocità di assorbimento da parte della macchina tessile a valle) sostanzialmente costante su un valore preimpostato. A monte dell'alimentatore può essere disposto un freno atto a mantenere in tensione il filato in ingresso all'alimentatore, p.es., un freno munito di due dischi contrapposti sospinti elasticamente uno contro l'altro con pressione regolabile, tra i quali viene fatto scorrere il filato (noto come freno "a dischi").

E' anche noto che talune lavorazioni richiedono una tensione di alimentazione piuttosto elevata, p.es., compresa tra 5 e 50 grammi. Tale circostanza obbliga ad aumentare anche la tensione del filo in ingresso all'alimentatore agendo sul freno, onde evitare che il filato slitti sul tamburo a causa di una differenza troppo elevata tra la tensione d'ingresso e la tensione d'uscita. Tali slittamenti, oltre a compromettere la precisione della regolazione in tensione, compromettono anche la misurazione della quantità reale di filato consumata dalla macchina tessile.

Tuttavia, particolarmente quando si trattano filati presentanti un'elevata elasticità, p.es., elastam (noto con il marchio commerciale Lycra®) od altri filati simili, al contrario si vorrebbe abbassare il più possibile la tensione in ingresso all'alimentatore, poiché tali filati, quando soggetti ad un'azione frenante troppo energica, possono facilmente deteriorarsi per rottura delle fibre, nonché accumulare torsioni che possono generare grovigli o falsi nodi in grado di compromettere il processo di alimentazione.

Pertanto, allo stato attuale si regola il freno su valori intermedi tali da limitare sia i fenomeni di slittamento sia il deterioramento del filo e la formazione di grovigli o falsi nodi, adottando quindi soluzioni di compromesso che tuttavia non risultano pienamente soddisfacenti.

Talune altre lavorazioni richiedono invece una tensione di alimentazione relativamente bassa, p.es., compresa tra 0,5 e 2 grammi. Tale circostanza obbliga ad ridurre anche la tensione del filo in ingresso all'alimentatore, sempre per limitare gli slittamenti del filato sul tamburo.

Tuttavia, l'eccessiva riduzione della tensione in ingresso può risultare dannosa poiché, come ben noto nel ramo, in tali condizioni il processo di alimentazione del filato risulta più vulnerabile ad eventuali picchi di tensione, p.es., derivanti da un avvolgimento irregolare del filato sulla rocca a monte del tamburo.

Pertanto, anche in tali situazioni si regola il freno su valori intermedi, con soluzioni di compromesso che non risultano soddisfacenti.

Alla luce di quanto sopra discusso, lo scopo principale del presente trovato è pertanto quello di realizzare un alimentatore di filato a tamburo rotante motorizzato particolarmente idoneo al trattamento di filati presentanti elevata elasticità, che sia in grado di prevenire slittamenti del filato sul tamburo anche quando si opera con tensioni di alimentazione relativamente elevate e tensioni in ingresso molto basse, o viceversa.

Il suddetto scopo ed altri vantaggi, quali risulteranno più chiaramente dal seguito della descrizione, sono raggiunti dall'alimentatore di filato avente le caratteristiche esposte nella rivendicazione 1, mentre le rivendicazioni subordinate definiscono altre caratteristiche vantaggiose del trovato, ancorché secondarie.

Si descriverà ora in maggior dettaglio il trovato, con riferimento ad una sua realizzazione preferita ma non esclusiva, illustrata a titolo d'esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui:

la Fig.1 è una vista prospettica dell'alimentatore di filato secondo il trovato;

la Fig. 2 è una vista frontale schematica del tamburo dell'alimentatore di filato secondo il trovato;

la Fig. 3 è una vista laterale schematica illustrante una porzione dell'alimentatore di filato secondo una realizzazione alternativa del trovato;

la Fig.4 è una vista simile alla Fig. 3, illustrante un'ulteriore realizzazione alternativa del trovato.

Con riferimento iniziale alle Figg. 1 e 2, un alimentatore di filato 10 comprende un corpo cavo 12 che supporta un tamburo avvolgi-trama 14 atto a portare una molteplicità di spire di filato Y avvolte su di sé da una sua estremità d'ingresso 14 ad una sua estremità d'uscita 14''. Il tamburo 14 è trascinato in rotazione da un motore (non illustrato) alloggiato nel corpo 12. Dal corpo 12 si protende un'asta separatrice di spire 15 disposta di fianco al tamburo 14 con asse leggermente inclinato verso l'asse dello stesso. In modo di per sé noto, l'asta separatrice di spire 15 ha lo scopo di fare avanzare longitudinalmente le spire dall'estremità d'ingresso 14' all'estremità d'uscita 14'' man mano che esse vengono avvolte sul tamburo, in modo da impedire sovrapposizioni tra spire. L'alimentatore 10 è munito di un'occhiello d'ingresso 16 e di un occhiello d'uscita 18 rispettivamente disposti a monte e a valle del tamburo 14 per guidare il filato in ingresso ed in uscita dall'alimentatore. Per maggior chiarezza, nelle Figg. 1-4 la direzione di avanzamento del filato è indicata da una freccia posta all'estremità inferiore del tratto di filato illustrato.

Tra l'occhiello d'ingresso 16 ed il tamburo 14 è disposto un freno a dischi 20 di tipo convenzionale. Il freno a dischi 20 comprende un primo disco 22 ed un secondo disco 24 contrapposto coassialmente al primo disco 22 e sospinto elasticamente contro quest'ultimo, tra i quali scorre il filato. In maggior dettaglio, il secondo disco 24 è scorrevole coassialmente su un perno 26 che presenta un'estremità filettata (non visibile) avvitata in un corrispondente foro filettato (non illustrato) del corpo 12, e porta una manopola 28 montata alla sua estremità opposta libera. Tra il secondo disco 24 e la manopola 28 si impegna una molla di compressione elicoidale 30 il cui precarico è variabile, agendo sulla manopola 28, allo scopo di regolare la pressione esercitata dal secondo disco 24 sul primo disco 22 e, di conseguenza, l'azione frenante esercitata sul filato in ingresso al tamburo.

In modo di per sé noto, tra il tamburo 14 e l'occhiello d'uscita 18 è disposta un'unità di controllo programmabile 32 munita di display 34 e di tasti di programmazione quali 36. L'unità di controllo 32 incorpora un anello di retroazione atto a modulare la velocità di rotazione del motore in funzione del segnale ricevuto da un sensore di tensione 38 intercettante il filato in uscita dal tamburo 14, in modo da mantenere la tensione di alimentazione del filato (che dipende dalla differenza tra la velocità di alimentazione e la velocità di assorbimento da parte della macchina tessile a valle) sostanzialmente costante su un valore desiderato.

Secondo il trovato, il tamburo 14 presenta almeno due porzioni longitudinali di avvolgimento del filato consecutive aventi rispettivi diametri progressivamente decrescenti dalla sua estremità d'ingresso 14' alla sua estremità d'uscita 14''.

Preferibilmente, secondo la realizzazione qui descritta ed illustrata a titolo d'esempio, il tamburo 14 presenta tre porzioni 14a, 14b, 14c aventi rispettivi diametri Da, Db, Dc.

Ogni porzione 14a, 14b, 14c presenta un rispettivo bordo anulare 40a, 40b, 40c ergentesi in corrispondenza del confine con la porzione adiacente di diametro inferiore o, nel caso della porzione d'estremità 14c più piccola, in corrispondenza della sua estremità libera, allo scopo di trattenere in senso longitudinale le spire avvolte sulla rispettiva porzione di tamburo.

Nel funzionamento, il filato Y, che tipicamente si svolge da una rocca (non illustrata), attraversa l'occhiello d'ingresso 16 ed il freno 20, quindi viene avvolto tra la porzione d'estremità più grande 14a ed il perno separatore 15, scavalca il bordo anulare 40a e viene avvolto tra la porzione intermedia 14b ed il perno separatore 15, scavalca il bordo anulare 40b e viene avvolto tra la porzione d'estremità più piccola 14c ed il perno separatore 15, dopodiché impegna scorrevolmente il sensore di tensione 38, attraversa l'occhiello guidafilo d'uscita 18, ed infine viene alimentato alla macchina a valle. A titolo d'esempio, il filato può essere avvolto una, due o tre volte su ogni tratto di tamburo.

La Fig. 2 illustra schematicamente il tamburo 14 ed il freno 20; per semplicità, l'asta separatrice 15 è stata rimossa poiché ininfluente ai fini della comprensione del principio di funzionamento. A causa della progressiva riduzione di diametro tra ogni porzione di tamburo e la porzione immediatamente successiva, la differenza tra la tensione d'ingresso del filato Ti, che viene regolata agendo sul freno 20, e la tensione di alimentazione del filato Tf, che viene impostata tramite l'unità di controllo 32, viene compensata dalla riduzione per stadi successivi della velocità del filato, tale velocità essendo data, come noto, dalla formula Vi= ω Di/2, dove Viè la velocità del filato avvolto sull'i-esima porzione di tamburo, e Diè il diametro dell'i-esima porzione di tamburo. Ciò permette di attenuare notevolmente o, come si è rivelato nella pratica, in certi casi addirittura sostanzialmente annullare il fenomeno dello slittamento del filo sul tamburo (che, come sopra menzionato, deriva da tale differenza di tensione), anche quando si opera con tensioni di alimentazione Tf relativamente elevate, p.es., dell'ordine dei 50 g, ed il freno 20 è regolato in modo da esercitare solo una leggerissima azione frenante sul filato.

Di conseguenza, anche quando si opera con filati presentanti un'elevata elasticità, il trovato consente un regolazione in tensione precisa ed una misurazione precisa della quantità di filato consumata dalla macchina tessile, pur preservando l'integrità del filato e prevenendo la formazione di grovigli o falsi nodi.

Naturalmente, benché l'alimentatore di filato secondo il trovato sia particolarmente vantaggioso in associazione a filati che presentano un'elevata elasticità, poiché la differenza di velocità tra il filato avvolto su ogni porzione di tamburo ed il filato avvolto sulla porzione di tamburo successiva viene assorbita dall'elasticità stessa del filato, nulla vieta di applicare gli insegnamenti qui riportati anche a filati più rigidi, ossia, presentanti un'elasticità ridotta, p.es., filati in cotone o lana, realizzando il tamburo in modo che la differenza di diametro tra ogni porzione e la porzione successiva sia molto piccola.

La Fig. 3 illustra schematicamente una realizzazione alternativa del trovato in cui il tamburo 114 è montanto capovolto rispetto alla realizzazione precedente, ossia, con la porzione più piccola rivolta verso il corpo 112. In questa realizzazione il filo proveniente dalla rocca viene avvolto dalla porzione più piccola, che definirà l'estremità d'ingresso del tamburo, alla porzione più grande, che definirà l'estremità d'uscita del tamburo, passando per la porzione intermedia. Tale realizzazione risulta vantaggiosa allorché, contrariamente al caso precedente, si desideri alimentare il filo ad una tensione relativamente bassa, p.es., compresa tra 0,5 e 2 grammi, e con una tensione in ingresso più alta, limitando sempre lo slittamento del filato sul tamburo. Questa realizzazione permette inoltre di smorzare gli eventuali picchi di tensione all'ingresso dell'alimentatore.

La Fig.4 illustra un'ulteriore realizzazione del trovato, che permette di ottenere un risultato analogo alla realizzazione precedente montando il tamburo 214 come nella prima realizzazione ma inclinando l'asta separatrice 215 in modo che si protenda dal corpo 212 in allontanamento dall'asse del tamburo, così che le spire siano sempre avvolte dalla porzione più piccola alla porzione più grande.

Si è descritta una realizzazione preferita del trovato, ma naturalmente il tecnico del ramo potrà apportare diverse modifiche e varianti nell'ambito delle rivendicazioni. In particolare, il numero di porzioni in cui è suddiviso il tamburo, a seconda delle circostanze, potrà essere ridotto a due oppure aumentato a quatto, cinque o anche più. Inoltre, alcuni componenti che nella realizzazione descritta sono incorporati nell'alimentatore, quali il freno 20, l'unità di controllo 32 ed il sensore 38, potrebbero invece essere indipendenti dall'alimentatore e pertanto non vanno intesi come componenti necessari alla realizzazione del trovato.

Claims (6)

1. "Alimentatore di filato a tamburo rotante motorizzato, particolarmente idoneo al trattamento di filati presentanti elevata estensibilità elastica" Rivendicazioni 1. Alimentatore di filato (10), comprendente un tamburo motorizzato (14) atto a portare una molteplicità di spire di filato (Y) avvolte su di sé sostanzialmente da una sua estremità longitudinale d'ingresso (14') ad una sua estremità longitudinale d'uscita (14''), e trascinato in rotazione per svolgere detto filato (Y) da detta estremità d'uscita verso una macchina tessile a valle, la velocità di rotazione di detto tamburo (14) essendo modulata in modo da mantenere la tensione del filato a valle di detto tamburo (14) sostanzialmente costante su un valore desiderato, caratterizzato dal fatto che detto tamburo (14) presenta almeno due porzioni longitudinali di avvolgimento del filato consecutive (14a, 14b, 14c) aventi rispettivi diametri (Da, Db, Dc) progressivamente decrescenti da una di dette estremità d'ingresso o d'uscita all'altra di dette estremità d'ingresso o d'uscita.
2. 2. Alimentatore di filato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che dette almeno due porzioni longitudinali di avvolgimento del filato (14a, 14b, 14c) hanno rispettivi diametri (Da, Db, Dc) progressivamente decrescenti da detta estremità d'ingresso a detta estremità d'uscita.
3. 3. Alimentatore di filato secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto tamburo (14) presenta almeno tre di dette porzioni longitudinali di avvolgimento del filato (14a, 14b, 14c).
4. 4. Alimentatore di filato secondo una delle rivendicazioni 1-3, caratterizzato dal fatto che ognuna di dette porzioni longitudinali di avvolgimento del filato (14a, 14b, 14c) presenta un rispettivo bordo anulare (40a, 40b, 40c) ergentesi in corrispondenza del confine con la porzione adiacente di diametro inferiore o, nel caso dell'ultimo tratto (14c), in corrispondenza della sua estremità libera.
5. 5. Alimentatore di filato secondo una delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi frenanti (20) disposti a monte di detto tamburo (14) per esercitare un'azione frenante sul filato in ingresso al tamburo (14).
6. 6. Alimentatore di filato secondo una delle rivendicazioni 1-5, caratterizzato dal fatto di comprendere un'unità di controllo (32) programmata per modulare la velocità di rotazione di detto tamburo (14) in base al segnale ricevuto da un sensore di tensione (38) integrato nell'alimentatore a valle di detto tamburo (14).