ITTO20130769A1 - Alimentatore di filato con tamburo di accumulo. - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Alimentatore di filato con tamburo di accumulo"

Sono noti alimentatori di filato cosiddetti "ad accumulo", i quali sono muniti di un tamburo che porta avvolte su di sé una molteplicità di spire di filato atte a svolgersi su richiamo di una macchina a valle, quale un telaio od una macchina da maglieria.

Il filato viene prelevato da una rocca disposta a monte dell'alimentatore e può essere avvolto sul tamburo o da un braccio rotante a mulinello, come illustrato, p.es., in EP 0 534 263, oppure mettendo in rotazione il tamburo stesso, come illustrato, p.es., in US 4,068,807.

Il filato in uscita dal tamburo è mantenuto in tensione da un dispositivo frenatrama.

Un generico dispositivo frena-trama comprende un organo frenante a sviluppo circolare che è disposto in battuta contro il bordo d'uscita del tamburo in modo da frenare per attrito il filato in svolgimento, che scorre premuto tra l'organo frenante ed il tamburo stesso.

Nel sopra citato EP 0 534 263, l'organo frenante è costituito da un corpo troncoconico cavo a parete sottile, generalmente costituito da un foglio in materiale plastico flessibile quale PVC, PET, PEI, o materiali compositi quali tessuti impregnati di resine, che è sospinto da mezzi elastici ad impegnare coassialmente con la sua superficie interna il bordo d'uscita del tamburo.

Nel sopra citato US 4,068,807, l'organo frenante è invece costituito da un anello elastico in gomma che impegna assialmente l'estremità d'uscita del tamburo col suo bordo interno. L'anello elastico è supportato in corrispondenza della base maggiore di un supporto troncoconico rigido cavo che, a sua volta, è supportato girevolmente attorno al proprio asse da un cuscinetto, in modo da seguire il tamburo quando quest'ultimo viene messo in rotazione per avvolgere su di sé nuove spire.

Un inconveniente degli alimentatori di trama ad accumulo noti, quali quelli sopra citati, è che la presenza di irregolarità, quali nodi o grovigli, sul filato in svolgimento dal tamburo può causare picchi di tensione elevati sul filato nel momento in cui l'irregolarità deve passare tra l'organo frenante ed il tamburo, i quali sono premuti l'uno contro l'altro. Tali picchi di tensione possono compromettere la qualità della maglia prodotta o addirittura causare la rottura del filato.

Pertanto, lo scopo principale del presente trovato è quello di dotare un alimentatore di filato ad accumulo di un dispositivo frena-trama che sia in grado di limitare considerevolmente i picchi di tensione derivanti da eventuali irregolarità, quali nodi o grovigli, presenti sul filato.

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

Si descriverà ora in maggior dettaglio il trovato, con riferimento ad alcune sue realizzazioni preferite ma non esclusive, illustrate a titolo d'esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui:

La Fig. 1 è una vista laterale parzialmente sezionata dell'alimentatore di filato secondo il trovato;

La Fig.2 illustra separatamente un componente dell'alimentatore di filato di Fig.1 in scala ingrandita;

Le Figg. 3-5 sono tre viste laterali schematiche dell'alimentatore di filato secondo il trovato in rispettive tre fasi di funzionamento consecutive.

Con riferimento alle Figure sopra citate, un alimentatore di filato ad accumulo 10 comprende un tamburo 12 sul quale sono avvolte una molteplicità di spire di filato Y atte a svolgersi su richiesta di una generica macchina a valle L, quale un telaio od una macchina da maglieria, solo schematizzata in Fig.1.

Nella realizzazione qui descritta a titolo d'esempio, il tamburo 12 può ruotare assialmente, su comando di un motore M, per prelevare filato da una rocca R a monte dell'alimentatore ed avvolgerlo su di sé. A tale scopo, il tamburo 12 può essere convenzionalmente dotato di mezzi sensori (non illustrati) disposti per attivare il motore M quando la scorta di filato sul tamburo 12 è in procinto di esaurirsi.

Il filato Y in uscita dal tamburo 12 è mantenuto in tensione da un dispositivo frena-trama 14 ancorato ad un braccio 16 protendentesi dal corpo motore.

In modo di per sé noto, il dispositivo frena trama 14 comprende un corpo frenante cavo a parete sottile 18 presentante un profilo troncoconico cedevole elasticamente in direzione radiale. Preferibilmente, il corpo frenante 18 è costituito da un foglio di materiale sintetico, quale PVC, di spessore compreso tra 0,1 e 0,5 mm. In alternativa, si può utilizzare un altro materiale sintetico quale PET o PEI, od un materiale composito quale un tessuto impregnato di resine. In ogni caso, per i motivi che si approfondiranno più avanti, è preferibile l'uso di materiali aventi un modulo di elasticità compreso nell'intervallo tra 1 e 4 GPa, e che il corpo frenante presenti un momento d'inerzia compreso nell'intervallo tra 200 e 2000 g·mm<2>.

COn particolare riferimento alla Fig. 2, il corpo frenante 18 è sospinto ad impegnare coassialmente l'estremità d'uscita 12r del tamburo 12 con la sua superficie interna da mezzi elastici in tensione tra un supporto anulare 22 collegato al braccio 16 ed un anello 24 supportante il corpo frenante 18. In modo di per sé noto, il supporto anulare 22 è collegato al braccio 16 tramite un meccanismo a vite/madrevite (non illustrato) incorporato nel braccio 16, il quale permette di regolare manualmente la pressione esercitata dal corpo frenante 18 sul tamburo 12 tramite una manopola 25 (Fig.1).

Nella presente realizzazione, i mezzi elastici sono costituiti da una raggiera di molle elicoidali 20 aventi le loro estremità interne 20a ancorate all'anello 24 e le loro estremità esterne 20b ancorate al supporto anulare 22.

Secondo il trovato, il corpo frenante 18 è supportato girevolmente attorno al proprio asse rispetto al supporto anulare 22 da un cuscinetto a rotolamento 26 interposto operativamente tra il corpo frenante 18 e le molle elicoidali 20.

Vantaggiosamente, si utilizza un cuscinetto a basso attito volvente e a bassa inerzia.

In maggior dettaglio, il corpo frenante 18 è alloggiato in una sede 24a dell'anello 24 ed è collegato coassialmente al cuscinetto a rotolamento 26 tramite un supporto cavo 28 conformato a tromba.

Il supporto cavo 28 presenta una porzione d'estremità cilindrica 28a, sulla quale è calzato l'anello interno 26a del cuscinetto 26. Dalla porzione d'estremità cilindrica 28a si sviluppa un tubo 28b con profilo divergente in forma di tromba. Il tubo 28b termina con una gola anulare aperta frontalmente 30, la quale è impegnata dall'estremità di minor diametro 18a del corpo frenante 18.

In maggior dettaglio, dall'estremità di minor diametro 18a del corpo frenante 18 si sviluppa un'appendice cilindrica 18c che è calzata scorrevolmente una superficie cilindrica assiale 30a della gola anulare 30. Il corpo frenante 18 è imprigionato assialmente tra un risalto anulare 32 che si erge lungo il bordo interno della gola anulare 30 ed impegna la superficie interna del corpo frenante 18, ed un O-ring 34 alloggiato in una rispettiva sede anulare 36 che circonda la gola anulare 30, il quale impegna la superficie esterna del corpo frenante.

Nel funzionamento, il filato in svoglimento dal tamburo 12, su richiamo della macchina a valle L scorre premuto tra il tamburo 12 ed il corpo frenante 18, ricevendo da essi un'azione frenante per attrito che lo tiene leggermente in tensione.

Durante il processo di alimentazione di filato, il tamburo 12 viene periodicamente messo in rotazione ad una velocità ω1(Fig.3) per avvolgere su di sé nuovo filato prelevato dalla rocca. Durante la rotazione del tamburo, viene trascinato in rotazione per attrito anche il corpo frenante 18 alla medesima velocità ω2= ω1.

In presenza di irregolarità, quali nodi o grovigli, sul filato avvolto sul tamburo 12, il sistema si comporta come illustrato nelle Figg.4 e 5.

Quando l'irregolarità, p.es., un nodo K, raggiunge la zona di contatto tra il tamburo 12 ed il corpo frenante 18, la rotazione di quest'ultimo viene immediatamente frenata (ω2< ω1), dal momento che il filato si svolge in senso opposto alla direzione di rotazione del tamburo 12 e del corpo frenante 18. Tale reazione immediata è garantita dalla bassa inerzia del corpo frenante 18. Di conseguenza, il filato Y avvolto sul tamburo 12 a monte del corpo frenante 18 tende ad allentarsi (Fig. 4), mentre il filato a valle del corpo frenante 18 resta in tensione. Tale differenza di tensione a monte e a valle del corpo frenante 18 favorisce il passaggio del nodo K attraverso il dispositivo frenante, smorzando il picco di tensione che altrimenti si creerebbe; il corpo frenante 18 ed il tamburo 12 tornano quindi a ruotare alla medesima velocità ω2= ω1(Fig.5).

In altre parole, la cedevolezza del corpo frenante 18, intesa come capacità di ruotare assialmente rispetto al tamburo 12 in risposta alla sollecitazione tangenziale proveniente da irregolarità presenti sul filato Y che scorre tra il tamburo ed il corpo frenante, ha l'effetto di smorzare l'impatto di eventuali irregolarità contro il corpo frenante, limitando così l'insorgere di picchi di tensione eccessivi sul filato.

L'esperto del ramo potrà apprezzare che tale risultato si ottiene anche quando il tamburo 12, e di conseguenza il corpo frenante 18, sono fermi. In questo caso, quando il nodo K raggiunge la zona di contatto tra il tamburo 12 ed il corpo frenante 18, quest'ultimo ruota di qualche grado nel senso di svolgimento del filato in risposta alla sollecitazione tangenziale proveniente dal nodo K, fino a che il nodo K oltrepassa il corpo frenante 18. Pertanto, tale soluzione è adatta anche a dispositivi alimentatori in cui il filato, anziché essere caricato mettendo in rotazione il tamburo, viene avvolto sul tamburo da un braccio rotante a mulinello.

L'uniformità dell'azione frenante è garantita dalla capacità del corpo frenante 18 di autrocentrarsi con precisione rispetto al tamburo 12, quando le due parti vengono poste a contatto tra loro. Tale capacità di autocentramento è dovuta in primis al fatto che il corpo frenante 18 è sospeso elasticamente su molle; inoltre, è ulteriormente migliorata dal sistema di collegamento del corpo frenante 18 al supporto a tromba 28. Infatti, come l'esperto del ramo potrà apprezzare, tale bloccaggio non è totalmente rigido, poiché il corpo frenante 18 è esternamente in battuta contro un O-ring 34 che, per definizione, è realizzato in materiale elasticamente cedevole. Ciò conferisce un ulteriore grado di libertà al corpo frenante 18 nei suoi movimenti di autocentramento rispetto al tamburo 12. Inoltre, la cedevolezza elastica rispetto alle deformazioni radiali del corpo frenante troncoconico contribuisce sia al passaggio di eventuali irregolarità attraverso il freno, sia alla capacità di autocentramento del corpo frenante rispetto al tamburo. Pertanto, sono da escludersi corpi frenanti che, pur avendo un profilo troncoconico cavo, in virtù del loro spessore e/o del modulo elastico del materiale di cui sono costituiti, offrono una risposta sostanzialmente rigida alle deformazioni radiali.

Si è descritta una realizzazione preferita del trovato, ma naturalmente il tecnico del ramo potrà apportare diverse modifiche e varianti nell'ambito delle rivendicazioni. Per esempio, nella realizzazione sopra descritta, la pressione esercitata dal corpo frenante sul tamburo viene regolata manualmente tramite un meccanismo a vite/madrevite. Naturalmente, si può anche prevedere un sistema di regolazione automatico che controlli la pressione esercitata dal corpo frenante 18 sul tamburo 12 mediante un anello di controllo in retroazione, al fine di stabilizzare la tensione del filato su un valore predefinito, in modo di per se' convenzionale. Ancora, i mezzi elastici che supportano il corpo frenante potranno essere configurati diversamente da quanto illustrato e descritto. Per esempio, si potrebbero utilizzare funi elastiche, oppure molle ancorate con entrambe le loro estremità al supporto anulare esterno ed agganciate all'anello interno in un punto intermedio.

Claims (6)

1. "Alimentatore di filato con tamburo di accumulo" Rivendicazioni 1. Alimentatore di filato, comprendente - un tamburo (12) portante avvolte su di sé una molteplicità di spire di filato (Y) atte a svolgersi da un'estremità d'uscita (12r) del tamburo (12) su richiesta di una macchina a valle (L), ed - un corpo frenante cavo (18) a parete sottile presentante un profilo sostanzialmente troncoconico cedevole elasticamente in direzione radiale, che è sospinto ad impegnare coassialmente detta estremità d'uscita (12r) del tamburo (12) con la sua superficie interna da mezzi elastici (20) in tensione tra un supporto fisso (22) e detto corpo frenante (18), caratterizzato dal fatto che detto corpo frenante (18) è supportato girevolmente attorno al proprio asse rispetto a detto supporto fisso (22) da un cuscinetto a rotolamento (26) interposto operativamente tra detto corpo frenante (18) e detti mezzi elastici (20).
2. 2. Alimentatore di filato secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo frenante (18) è collegato ad un anello interno (26a) di detto cuscinetto a rotolamento (26) tramite un supporto cavo (28) contro il quale detto corpo frenante (18) è in battuta assiale con interposizione di un anello in materiale elasticamente cedevole (34).
3. 3. Alimentatore di filato secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo frenante (18) presenta un'appendice cilindrica cava (18c) che si sviluppa assialmente dalla sua estremità di minor diametro (18a) ed è calzata scorrevolmente su una superficie cilindrica assiale (30a) di detto supporto cavo (28), detto corpo frenante (18) essendo imprigionato assialmente tra detto anello in materiale elasticamente cedevole (34) ed un risalto anulare (32) ergentesi da detta superficie cilindrica assiale (30a) ed impegnante la superficie interna del corpo frenante (18).
4. 4. Alimentatore di filato secondo una delle rivendicazioni 1-3, caratterizzato dal fatto che detto corpo frenante (18) è costituito da un foglio di materiale sintetico di spessore compreso tra 0,1 e 0,5 mm.
5. 5. Alimentatore di filato secondo una delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato dal fatto che il materiale di detto corpo frenante (18) presenta un modulo elastico compreso nell'intervallo tra 1 e 4 GPa.
6. 6. Alimentatore di filato secondo una delle rivendicazioni 1-5, caratterizzato dal fatto che detto corpo frenante (18) presenta un momento d'inerzia compreso nell'intervallo tra 200 e 2000 g·mm<2>.