ITTO960997A1 - Perfezionamento del mezzo frenante nei dispositivi di frenatura auto- regolanti per apparecchi alimentatori di trama - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Perfezionamento del mezzo frenante nei dispositivi di frenatura autore golanti per apparecchi alimentatori di trama"

La presente invenzione concerne un perfezionamento del mezzo frenante nei dispositivi di frenatura autoregolanti per apparecchi alimentatori di trama a telai o macchine tessili in generale.

Più specificamente l'invenzione si riferisce ai dispositivi di frenatura autoregolanti del tipo descritto nel brevetto italiano No. 1.251.209 nel seguito brevemente denominati dispositivi noti.

Gli alimentatori di trama sono apparecchi comprendenti, tipicamente, un tamburo cilindrico fisso sul quale viene avvolta da un braccio cavo, rotante a mulinello, una pluralità di spire dì filato costituenti una riserva di filato, mezzi per produrre l'avanzamento delle spire di riserva dalla base verso l'estremità libera del tamburo e mezzi per frenare in uscita il filato che si svolge dal tamburo e alimenta il telaio o altra macchina tessile passando attraverso un guidafilo terminale che è sostenuto in modo fisso coassialmente al tamburo.

Il dispòsitivo di frenatura autoregolante noto è costituito da un mezzo frenante in forma di corpo troncoconico a superficie continua disposto, con la sua circonferenza maggiore, frontalmente al tamburo fisso dell'alimentatore al quale è tangente in corrispondenza di una circonferenza di uscita di poco inferiore a quella massima del corpo cilindrico del tamburo. Detto corpo frenante è sopportato da mezzi di sospensione elastica, in forma di lamina o diaframma elastico e più tipicamente sospeso al centro di una raggiera di molle di trazione reagenti su un anello di sospensione il quale è vincolato ad un supporto mobile soggetto ad un meccanismo di movimentazione assiale che permette di variare la pressione statica di contatto che il corpo frenante troncoconico esercita sul tamburo in assenza di scorrimento del filato.

Il filato scorre tra il tamburo éd il corpo troncoconico frenante sul quale scarica la componente assiale della propria tensione meccanica. Quando la tensione cresce - al crescere della velocità di scorrimento del filato - detta componente assiale tende a spostare assialmente il corpo frenante contro l'azione dei mezzi elastici di sospensione provocandone il distacco dal tamburo con una conseguente e corrispondente diminuzione dell'azione frenante la quale risulta in tal modo modulata ed autoregolata in funzione della, detta velocità di scorrimento.

Tipicamente il corpo troncoconico frenante è costituito da un tessuto impregnato o un laminato di fibre sintetiche ad alta resistenza quali fibre di carbonio e/o "Kevlar" cedevole elasticamente in direzione radiale e presentante, almeno in corrispondenza della zona di contatto col tamburo dell'apparecchio alimentatore di trama, un rivestimento metallico antiusura, tipicamente costituito da una lamina di lamierino d'acciaio ad alta resistenza, di spessore compreso tra 5 e 8 decimi di millimetro.

Tale lamina d'acciaio, indurita superficialmente, presenta un coefficiente di attrito filato/lamina piuttosto elevato e rapidamente crescente con la velocità di scorrimento del filato.

Il comportamento autoregolante del dispositivo noto sopra specificato dipende strettamente dal valore del detto coefficiente di attrito. In particolare, a parità di azione frenante, valori elevati del coefficiente di attrito richiedono una contenuta pressione elastica di contatto tra il corpo frenante troncoconico ed il tamburo dell'apparecchio alimentatore.

Ciò rappresenta certamente un vantaggio dal punto di vista della risposta elastica del sistema autoregolante e non presenta inconvenienti di rilievo nei processi di tessitura del filato di tiolo medio alto [per esempio maggiore di 150 denari).

Per contro, nella lavorazione di filati di trama fini e molto fini con titoli compresi per esempio tra 5 e 150 denari, i coefficienti di attrito della lamina di rivestimento attualmente in uso impongono pressioni di contatto tra il corpo troncoconico di frenatura ed il tamburo dell'apparecchio alimentatore estremamente ridotte allo scopo di limitare il grado di frenatura richiesto da detti filati pena la rottura degli stessi.

Tuttavia valori molto contenuti della pressione di contatto comportano una frenatura non uniforme lungo l'intero arco di 360° di svolgimento delle spire di filato a causa delle inevitabili tolleranze di accoppiamento di tangenza tra il corpo frenante troncoconico ed il tamburo; tolleranze che con pressioni di contatto maggiori vengono invece sostanzialmente compensate dalla deformazione elastica radiale del detto corpo frenante.

Per conseguenza i suddetti filati di basso titolo subiscono, durante lo svolgimento dal tamburo, continue variazioni di tensione che il sistema autoregolante non riesce a controllare in modo del tutto soddisfacente.

La presente menzione è diretta essenzialmente ad eliminare questo inconveniente e, nell'ambito di questa finalità generale, ha l'importante scopo particolare di perfezionare il corpo troncoconico frenante dotandolo di una lamina di rivestimento presentante un'elevata durezza superficiale ed al tempo stesso un coefficiente di attrito di valore molto contenuto. Tale basso valore del coefficiente di attrito permette, nella lavorazione di filati di trama di basso e bassissimo titolo, di incrementare sensibilmente, a parità di grado di frenatura, la pressione di contatto corpo frenante/tamburo, con la conseguente ripresa - grazie alla deformazione elastica del corpo frenante - dei giochi di tolleranza lungo l'intera circonferenza di contatto tra il primo ed il secondo.

Questi ed altri importanti scopi si conseguono, secondo l'invenzione, per il fatto che il corpo frenante troncoconico viene dotato, almeno in corrispondenza della zona di contatto col tamburo dell'alimentatore di trama, di una lamina di acciaio al titanio e/o al cromo, presentante una superficie di lavoro indurita mediante un processo di nitrurazione ionica atto a formare uno strato superficiale di nitruri di titanio e/o cromo. Tale processo di nitrurazione, cosidetto a plasma, noto e largamente impiegato nella cementazione superficiale di utensili, stampi, matrici di tranciatura e simili, conferisce allo strato superficiale della lamina una elevatissima durezza ed al tempo stesso un coefficiente di attrito ridotto in percentuali comprese tra il 30-40% rispetto al coefficiente di attrito delle lamine note trattate con processi di nitrurazione noti, per esempio a base di nitruri di alluminio .

Inoltre, nel caso di nitruri di titanio e di cromo, il processo di nitrurazione si esegue riscaldando le lamine di acciaio a temperature relativamente basse comprese tra 180-450° C e ciò rappresenta un vantaggio agli effetti del trattamento delle lamine di spessore molto ridotto, quali quelle utilizzate nei suddetti dispositivi di frenatura autoregolanti le quali verrebbero deformate irreversibilmente da trattamenti richiedenti temperature maggiori.

L'invenzione verrà ora. dettagliatamente descritta con riferimento agli allegati disegni, fomiti a titolo di esempio non liirritativo, nei quali:

- la fig. 1 è la vista in elevazione parzialmente sezionata di un dispositivo di frenatura autoregalante installato su un apparecchio alimentatore di trama di tipo noto,

- la fig. 2 è uno scorcio prospettico frontale del mezzo di frenatura del dispositivo di fig. 1, perfezionato secondo la presente invenzione,

- la fig. 3 è una sezione trasversale molto ingrandita secondo il piano di traccia XII-III di fig. 2.

Nei disegni con 10 è indicata la parte frontale di un apparecchio alimentatore di trama del noto tipo comprendente un tamburo cilindrico fisso 11 atto a ricevere una pluralità di spire di filato F costituenti una riserva di trama RT da alimentare ad un telaio o ad altra macchina tessile. Un braccio radiale cavo 12, solidale ad un anello girevole 13, situato alla base del tamburo, avvolge le spire di filato sul tamburo stesso ed un noto sistema ad aste oscillanti 14 trasferisce le spire dalla base alla testa del tamburo 11 per formare la riserva RT. Su richiesta del telaio il filato F si svolge dal tamburo 11 passando in un guidafilo 15 fisso e coassiale al tamburo stesso e la sua tensione meccanica è controllata dall'azione frenante modulata ed autoregolante prodotta da un mezzo frenante in forma di corpo troncoconico 16 disposto con la circonferenza maggiore affacciata al tamburo 11 contro il quale è spinto in impegno di contatto tangenziale elastico. A questo scopo il corpo troncoconico 16 è per esempio sospeso al centro di una raggiera di molle ad elica 18, tìpicamente una terna di molle, le quali reagiscono su un supporto anulare 19 situato frontalmente e coassialmente al tamburo 11 e sostenuto con possibilità di regolazione assiale, da una slitta 20. Quest 'ultima è traslabile lungo una guida 21 parallela al tamburo 11 ed è soggetta ad un meccanismo del tipo a vite/madrevite comandabile da una manopola 22 mediante la quale è possibile variare la pressione statica che il detto mezzo frenante esercita sul tamburo 11. Tipicamente il corpo troncoconico frenante 16 è costituito da un tessuto impregnato o laminato di fibre sintetiche ad alta resistenza e comprende, riportata mediante adesivo almeno in corrispondenza delle zone di contatto col tamburo 11, un rivestimento antiusura costituito da una lamina metallica 23.

In modo per sè noto il sistema frenante suddetto reagisce automaticamente alle variazioni della tensione meccanica del filato, prodotte da corrispondenti variazioni della velocità di scorrimento del medesimo, mediante corrispondenti spostamenti assiali del corpo frenante 16 che si allontana dal tamburo 11, contro l'azione delle molle 18, diminuendo corrispondentemente l'azione frenante esercitata sul filato, quindi la tensione meccanica di quest'ultimo.

Tale comportamento autoregolante del sistema è strettamente dipendente dal valore del coefficiente di attrito al contatto filato/lamina metallica nel senso che, a parità di grado di frenatura esercitato dal sistema, la pressione elastica di contatto che sollecita il corpo troncoconico frenante 16 contro il tamburo 11 è tanto minore quanto maggiore è il valore del suddetto coefficiente.

Secondo la presente invenzione è possibile incrementare, a parità di grado di frenatura, la detta pressione di contatto per conseguire gli importanti scopi dichiarati, munendo il corpo troncoconico frenante 16 di una lamina o fascia di contatto 23' di acciaio al cromo e/o al titanio presentante una superficie di lavoro S indurita·mediante un processo di nitrurazione ionica atto a formare uno strato superficiale 23" comprendente nitruri di titanio (trivalente) e/o cromo (trivalente) aventi rispettive formule chimiche TiN e CrN. Tale strato superficiale 23" presenta elevatissime durezza e resistenza all'usura (VICKERS - 1800) ed un coefficiente di attrito pari a 0,3 e perciò ridotto in percentuali comprese tra il 30 ed il 40% rispetto al coefficiente di attrito delle lamine di acciaio note trattate con i tradizionali processi di cementazione superficiale; tale strato superficiale 23" essendo caratterizzato da una superficie saponosa al tatto.

Per l'ottenimento dello strato 23" secondò l'invenzione viene impiegato un processo di nitrurazione ionica consistente, come è noto (cfr Lueger Vol. III Edizioni PEM), nel produrre e ionizzare l'azoto molecolare mediante scarica elettrica oscura. L'acciaio della lamina da nitrurare, preferibilmente bonificato e contenente in percentuali variabili tra lo 0,5 e l'l,5% cromo e/o titanio, viene preventivamente riscaldato a temperature comprese tra 180-450° C e successivamente portato a contatto del plasma di azoto molecolare ionizzato; il contatto essendo mantenuto per un tempo di circa 60 minuti primi sufficienti a formare uno strato 23" di nitruri avente spessore compreso tra 2 e 10 micron.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i particolari di esecuzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamenta variati, rispetto a quanto descritto ed illustrato a titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dellinvenzione definito dalle seguenti rivendicazioni.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) - Dispositivo di frenatura autoregolante per apparecchi alimentatori di trama (10) comprendente un mezzo frenante in forma di corpo troncoconico (16) a superficie continua disposto, con la sua circonferenza maggiore frontalmente e coassialmente al tamburo fisso (11) dell'apparecchio (10) contro il quale è spinto in contatto elastico di tangenza da mezzi elastici (18) ; caratterizzato dal fatto che detto corpo troncoconico (16) è provvisto, almeno in corrispondenza della zona di contatto col detto tamburo (11) , di un rivestimento antiusura a basso coefficiente di attrito costituito da una lamina di contatto (23') di acciaio al titanio e/o cromo la quale presenta uno strato superficiale (23") comprendente nitrurì di titanio e/o cromo ottenuti per nitrurazione ionica di detta lamina di contatto (23' ) . 2) - Dispositivo di frenatura autoregolante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto strato nìtrurato superficiale (23") della lamina di contatto (23') ha uno spessore compreso tra 2 e 10 micron. 3) - Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che l'acciaio costituente la lamine di contatto è bonificato e comprende cromo e/o titanio in percentuali comprese tra lo 0,5 e l'l,5%. 4) - Dispositivo di frenatura autoregolante per apparecchi alimentatori di trama con un mezzo frenante (16-23') perfezionato sostanzialmente come descritto ed illustrato e per il conseguimento degli scopi specificati.