ITUA20164462A1

ITUA20164462A1 - Dispositivo interlacciatore e relativo metodo

Info

Publication number: ITUA20164462A1
Application number: ITUA2016A004462A
Authority: IT
Inventors: Sergio Zaglio
Original assignee: Sergio Zaglio
Priority date: 2016-06-17
Filing date: 2016-06-17
Publication date: 2017-12-17
Also published as: US20190153631A1; CN109415848B; CN109415848A; EA201892807A1; EA035497B1; WO2017216648A1; SI3458632T1; EP3458632A1; RS60632B1; HRP20201192T1; ES2810821T3; PL3458632T3; US10801133B2; EP3458632B1

Description

DISPOSITIVO INTERLACCIATORE E RELATIVO METODO

DESCRIZIONE

Campo dell’invenzione

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di accoppiamento di fili per l’industria tessile, e al metodo alla base del suo funzionamento, che è preferibilmente previsto a monte di macchine tessili.

Stato dell’arte

Nell’industria tessile è noto l’uso di dispositivi cosiddetti interlacciatori che hanno il compito di accoppiare due o più fili, o bave, per creare un singolo filo da alimentare ad una machina tessile, o da avvolgere su roccatrici.

L’accoppiamento di due o più fili può essere eseguito secondo tecniche differenti, a seconda che si desideri ottenere fili interlacciati, fili ritorti, oppure fili ricoperti, come verrà ora spiegato.

Un filo interlacciato è costituito da una pluralità di fili, o bave, uniti in corrispondenza di punti di interlacciatura distribuiti a caso lungo il filo stesso.

L’interlacciamento è normalmente ottenuto facendo passare i fili, o le bave, attraverso una getto turbolento di aria; il getto causa un attorcigliamento dei fili, o delle bave, e la formazione dei punti di interlacciatura casuali sopra menzionati.

L’utilità di questa soluzione tecnica consiste nel poter accoppiare fili o bave di diversa natura, come ad esempio un filo di materiale sintetico, un filo elastico, un filo di cotone, un filo di lana, un filo di acrilico, ecc. per ottenere un singolo filo avente caratteristiche meccaniche o estetiche diverse rispetto a quanto si riscontrerebbe con i soli fili o bave di base.

I fili interlacciati sono particolarmente apprezzati nel settore della produzione di maglie e calze, dove negli ultimi anni si tende ad utilizzare la tecnica dell’interlacciatura per accoppiare i fili di base con fili in elastomero, che conferiscono alla maglia o alla calza particolare elasticità.

Il documento EP 1151159 descrive un dispositivo interlacciatore alimentabile con due o più fili di base, e che a sua volta alimenta il filo interlacciato a macchine tessili circolari o rettilinee per la produzione di tessuti, maglie, calze, ecc. I fili di base sono convogliati e fatti avanzare in prossimità di un ugello dal quale esce un getto di aria compressa. L’intensità del getto è sufficiente ad accoppiare i fili gli uni agli altri, in corrispondenza dei punti di interlacciamento, man mano che i fili scorrono davanti all’ugello. Il filo interlacciato così ottenuto viene accumulato in spire su un tamburo, dal quale viene prelevato dalla macchina tessile posta a valle del dispositivo interlacciatore.

Il dispositivo comprende inoltre un motore elettrico e la relativa unità di controllo. Sull’albero del motore elettrico sono calettati:

- le pulegge che spingono in rotazione le rocche di elastomero;

- le pulegge che spingono in rotazione le rocche di uno o più fili di base, per ottenere lo svolgimento dei fili; - il tamburo di accumulo del filo interlacciato a disposizione per l’utilizzo della macchina tessile o roccatrice.

La differenza di diametro delle pulegge di alimentazione del filo elastico e del filo/fili di base consente lo stiro del filo elastico, in modo da conferire al filo interlacciato le proprietà elastiche desiderate. Lo stesso risultato è ottenibile prevedendo due motori, uno per lo svolgimento della rocca di filo in elastomero e l’altro per lo svolgimento degli altri fili di base.

Si consideri che le rocche non scivolano rispetto alle relative pulegge, ma la rotazione viene impartita proprio dalle pulegge senza scorrimento relativo con le rocche. Questo di fatto comporta che la massa di una rocca viene sommata alla massa dell’albero del motore elettrico e alla massa delle pulegge nel calcolo dell’inerzia del motore elettrico.

Il dispositivo descritto nel documento EP 1151159 è affetto da un inconveniente legato all’uso con macchine tessili che si approvvigionano in modo intermittente del filo interlacciato, come avviene ad esempio nel caso delle macchine per produrre calze. Quando il numero di spire di filo interlacciato presenti sul tamburo di accumulo è sufficiente a soddisfare la richiesta della macchina tessile a valle, l’unità di controllo mantiene il motore elettrico in stand-by, cioè fermo; in questa circostanza i fili di base restano stazionari, cioè non si muovono longitudinalmente davanti all’ugello.

Tuttavia l’arresto del motore elettrico non sempre avviene nei tempi previsti; questo è dovuto principalmente all’inerzia delle rocche di filo trascinate in rotazione dalle pulegge calettate sull’albero del motore elettrico. Ad esempio una rocca di circa 15 cm o 16 cm di diametro e dal peso iniziale (con rocca nuova) compreso tra 700 grammi e 1 chilogrammo, viene spinta in rotazione dalle pulegge a circa 4500 giri al minuto. Man mano che il filo viene svolto dalla rocca, il peso e il diametro della rocca stessa diminuiscono, e pertanto cambiano anche i tempi necessari ad arrivare ad un arresto completo della rocca, della relativa puleggia e dell’albero del motore elettrico.

Il tecnico del settore certamente comprenderà che i tempi di arresto della rocca, e quindi anche i tempi di avviamento di in rotazione fino alla velocità nominale, variano anche in modo considerevole man mano che la rocca cambia dimensioni e peso, per via del fatto che il filo viene svolto. In altre parole le frenate del motore elettrico fino ad arrivare al completo arresto diventano sempre più rapide man mano che la rocca si alleggerisce; anche le ripartenze da fermo diventano sempre più rapide man mano che la rocca diventa più leggera.

Ecco quindi che le regolazioni inizialmente impartite dall’utente per quanto riguarda l’interruzione e la ripresa dell’alimentazione dell’aria compressa all’ugello possono non essere sempre le migliori, cioè le più idonee, man mano che cambia l’inerzia della rocca e, quindi, l’inerzia del motore elettrico dell’interlacciatore. Ad esempio può accadere che l’aria compressa si arresti con un ritardo eccessivo tale da comportare una interlacciatura non omogenea; se invece una rocca esaurita viene sostituita con una rocca nuova, più pesante, può accadere che durante i primi arresti il getto di aria compressa venga interrotto prima che i fili siano completamente fermi, e di conseguenza si otterrebbero tratti di filo non interlacciati.

Quando il numero di spire di filo interlacciato presenti sul tamburo di accumulo diminuisce oltre un valore di soglia, ritenuto non sufficiente a soddisfare la richiesta della macchina tessile a valle, l’unità di controllo comanda l’avviamento del motore elettrico, e il dispositivo interlacciatore riprende l’attività di interlacciamento dei fili di base, che nuovamente vengono trascinati davanti all’ugello. Anche in questa circostanza, se il peso e il diametro delle rocche sono cambiati rispetto a valori iniziali, quando le rocche sono state caricate, i tempi di ripristino del getto di aria compressa possono non essere i migliori possibili rispetto al tempo richiesto al motore elettrico per riportare le rocche alla velocità nominale dopo una ripartenza da fermo, e quando la rocca viene sostituita.

Un apposito sensore rileva il numero di spire di filo interlacciato presenti sul tamburo di accumulo e invia un corrispondente segnale all’unità di controllo.

In pratica il dispositivo interlacciatore descritto nel documento EP 1151159 è soggetto a continui avviamenti e arresti, la sequenza e durata dei quali dipendono dalla quantità di filo interlacciato accumulata sul tamburo, che a sua volta dipende dalla richiesta della macchina tessile a valle del dispositivo interlacciatore stesso. Tuttavia in ogni momento l’alimentazione di aria compressa all’ugello è indipendente dall’effettivo movimento dell’albero motore, e questo comporta l’irregolarità dell’interlacciatura delle fibre, che possono non essere sottoposte ad alcun getto d’aria, con la conseguenza che vi possano essere tratti di filo non interlacciati.

Il motivo è legato al fatto che è necessario garantire l’interlacciamento dei fili di base lungo tutta l’estensione del filo interlacciato, cioè è necessario evitare che tratti di filo risultino non interlacciati. Il numero di dispositivi interlacciatori contemporaneamente alimentati con aria compressa in un’azienda può essere elevato, nell’ordine delle decine o centinaia.

Inoltre lasciare che il getto d’aria compressa colpisca per lungo tempo uno stesso tratto dei fili di base può provocare la rottura di uno o più fili, oppure può provocare difetti nel filo interlacciato. Addirittura si può arrivare alla rottura del filo di base se questo è particolarmente sottile, ad esempio meno di 8 denari.

Sommario dell’invenzione

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di mettere a disposizione un dispositivo interlacciatore e un metodo che risolvano i limiti delle soluzioni tradizionali, permettendo di ottenere fili interlacciati di qualità e al tempo stesso minimizzando i costi connessi all’uso dell’aria compressa.

In un suo primo aspetto la presente invenzione concerne pertanto un metodo secondo la rivendicazione 1 per ottenere un filo interlacciato a partire da due o più fili di base.

In particolare il metodo comprende le fasi:

a) trascinare i fili di base in prossimità di un ugello alimentato con aria compressa per ottenere l’interlacciamento, e accumulare in spire, su un tamburo di accumulo, il filo interlacciato così ottenuto;

b) rilevare la quantità di filo interlacciato accumulato sul tamburo, ad esempio rilevando il numero di spire, e

c) interrompere la fase a), arrestando i fili di base, quando la quantità di filo interlacciato rilevata nella fase b) supera un valore di soglia, e

d) riavviare la fase a) quando la quantità di filo rilevata nella fase b) diminuisce oltre detto valore di soglia.

Le fasi appena descritte sono attuabili ad esempio con un dispositivo interlacciatore azionato a intermittenza, come generalmente avviene nel caso in cui il dispositivo deve fornire filo interlacciato ad una macchina tessile che a sua volta è soggetta a continui arresti ed avviamenti, come nel caso delle macchine per realizzare calze.

A differenza delle soluzioni finora utilizzate, il metodo secondo la presente invenzione prevede ulteriori fasi il cui scopo è quello di evitare lo spreco di aria compressa o la produzione di filo interlacciato di bassa qualità, implementando gli standard qualitativi del filo interlacciato.

Le ulteriori fasi sono:

e) rilevare la velocità dei fili di base trascinati, oppure rilevare se si stanno muovendo o meno,

f) interrompere l’alimentazione di aria compressa all’ugello in concomitanza rispetto alla fase c) oppure in ritardo rispetto alla fase c), ovvero contemporaneamente all’arresto dei fili di base oppure dopo che i fili di base si sono arrestati, e

g) ripristinare l’alimentazione di aria compressa all’ugello in anticipo rispetto alla fase d) oppure in contemporanea alla fase d), ovvero in anticipo o in contemporanea rispetto a quando i fili di base riprendono a muoversi longitudinalmente,

in cui le fasi f) ed g) sono attuate in retroazione sulla base della velocità rilevata dei fili di base o a seconda che venga rilevato il movimento dei fili di base o meno (fili fermi per la fase f) e fili in movimento per la fase g)).

E’ opportuno sottolineare che la fase e) di rilevare la velocità dei fili di base è attuabile in maniera automatica, in due modalità: attraverso una misura diretta o attraverso una misura indiretta.

Nella prima modalità si procede a rilevare la velocità di almeno uno dei fili di base per mezzo di uno o più sensori, ad esempio sensori di movimento. I sensori rilevano la velocità istantanea dell’almeno un filo di base con una frequenza di campionamento sufficientemente alta (calcolata ad esempio usando il teorema di Nyquist e considerando la massima velocità che il filo può raggiungere).

Nella seconda modalità si procede a rilevare la velocità di rotazione di almeno una rocca dalla quale viene prelevato uno dei fili di base. Il rilevamento della velocità istantanea è attuabile con appositi sensori, ad esempio con encoder rilevando il numero di giri di una puleggia che spinge in rotazione la rocca o il numero di giri di un albero motore di un motore elettrico che spinge in rotazione la puleggia.

Il movimento dei fili di base è rilevabile, ad esempio, con appositi sensori di movimento del tipo usato in ambito tessile

Preferibilmente le finestre temporali descritte nelle fasi f) ed g), cioè il tempo che intercorre tra l’effettivo arresto o effettivo avviamento dei fili di base – effettivo perché rilevato - e il ritardo o l’anticipo, sono regolabili dall’utente.

Una volta che la regolazione è stata impostata, il dispositivo interlacciatore automaticamente esegue le fasi f) ed g) in base a tale regolazione, ma comunque sempre in subordine al rilevamento dell’effettiva velocità o dell’effettivo movimento dei fili di base.

In pratica avendo cura di inibire il getto di aria compressa solo dopo che i fili di base si sono fermati permette di non sprecare inutilmente l’aria compressa e al tempo stesso evitare che sul tamburo di accumulo possa essere raccolta una lunghezza di filo non interlacciato. Questo è infatti il rischio che si corre se si interrompe l’alimentazione di aria compressa prima che i fili di base si siano arrestati. Lo stato della tecnica attuale prevede che, al fine di evitare che vi siano tratti non interlacciati, si regoli un tempo di erogazione di aria in eccesso rispetto all’interruzione di alimentazione elettrica. Di conseguenza il risparmio ottenibile, in termini di consumo annuale di energia elettrica afferente ai compressori industriali usati in un’unità produttiva di medie dimensioni – provvista di decine o centinaia di dispositivi interlacciatori contemporaneamente in funzione - è quantificabile in diverse migliaia di euro.

Le fasi f) ed g) sono attuabili fornendo il dispositivo interlacciatore di una valvola di intercettazione dell’aria compressa, o di mezzi equivalenti, assoggettata all’unità di controllo.

La possibilità di regolare le finestre temporali relative all’interruzione e al ripristino del getto di aria compressa permette di trovare la massima compatibilità con il processo produttivo che richiede il filo interlacciato, svincolando il risultato dal fatto che l’inerzia delle rocche di filo di base cambia durante il processo, man mano che le rocche si esauriscono.

Preferibilmente almeno una tra le fasi c) e d), e preferibilmente entrambe, sono attuate, rispettivamente, rallentando e accelerando gradualmente i fili di base. Più in particolare il rallentamento e/o l’accelerazione dei fili di base seguono corrispondenti rampe di decelerazione e accelerazione in un piano cartesiano avente in ascisse il tempo e in ordinate le frequenze. Come spiegato sopra, si tiene conto della reale inerzia delle rocche di filo, cioè non si da per scontato che l’arresto dei fili avvenga nei tempi ipotizzati, ma si procede a misurare l’effettiva velocità dei fili, o comunque rilevare lo scorrimento dei fili, direttamente o indirettamente, per comprendere se l’arresto o l’avviamento sono effettivamente stati raggiunti.

Preferibilmente la fase f) è attuata con un ritardo compreso tra 0 millisecondi e 500 millisecondi rispetto alla fase c).

Preferibilmente la fase g) è attuata con un anticipo compreso tra 0 millisecondi e 500 millisecondi rispetto alla fase d).

Un secondo aspetto della presente invenzione concerne un dispositivo interlacciatore secondo la rivendicazione 6.

In particolare il dispositivo interlacciatore comprende almeno un motore elettrico, e una puleggia (o un rullo) e un tamburo di accumulo spinti in rotazione dal motore elettrico, ad esempio calettati all’albero del motore elettrico. La puleggia ha il compito di mettere in rotazione le bobine di filo di base, per ottenere lo svolgimento alla velocità desiderata, e il tamburo di accumulo ha il compito di ricevere spire di filo interlacciato. In pratica il tamburo di accumulo funziona da “polmone” di filo interlacciato per permettere un efficace approvvigionamento da parte della macchina tessile a valle.

Il dispositivo comprende un ugello, orientato per intercettare la traiettoria dei fili di base, e una corrispondente linea di alimentazione di aria compressa. I fili di base sono guidati in corrispondenza dell’ugello per essere investiti dal relativo getto di aria compressa, che causa l’interlacciamento. L’ugello si trova quindi lungo il percorso compiuto dai fili di base tra le relative bobine e il tamburo di accumulo.

Il dispositivo interlacciatore comprende inoltre un sensore che rileva, direttamente o con una misura indiretta, il numero delle spire di filo interlacciato presenti sul tamburo di accumulo. Un’unità di controllo del dispositivo interlacciatore comprende mezzi a programma, ad esempio un circuito elettronico, ed è programmata per comandare l’avviamento e l’arresto del motore elettrico in retroazione sulla base del numero di spire rilevato dal sensore.

La frequenza di rilevamento delle spire da parte dell’apposito sensore è regolabile; ad esempio la campionatura è attuabile 10 volte al secondo.

Vantaggiosamente il dispositivo interlacciatore secondo la presente invenzione si differenzia dalla tecnica nota per il fatto di comprendere mezzi di rilevamento della velocità o del movimento di uno o più fili di base, e mezzi di intercettazione dell’aria compressa comandati dall’unità di controllo secondo le seguenti due modalità:

f) interrompere l’alimentazione di aria compressa all’ugello contemporaneamente o in ritardo rispetto all’effettivo arresto dei fili di base, e

g) ripristinare l’alimentazione di aria compressa all’ugello in concomitanza o in anticipo rispetto a quando i fili di base riprendono effettivamente a muoversi.

Il rilevamento dell’effettiva velocità dei fili di base è attuabile in due modalità. In una prima forma di realizzazione il dispositivo comprende almeno un sensore, ad esempio di movimento, che rileva direttamente la velocità di scorrimento di almeno un filo di base. In una seconda forma di realizzazione il dispositivo comprende almeno un sensore che rileva la velocità di rotazione di almeno una puleggia che spinge in rotazione una rocca di filo di base o che rileva la velocità di rotazione dell’albero del motore elettrico sul quale tale puleggia è montata.

Rilevare se i fili di base si muovono oppure no è possibile usando sensori di movimento.

I vantaggi offerti da questa soluzione sono gli stessi descritti sopra in relazione al metodo. In pratica il dispositivo interlacciatore funziona in automatico in modo indipendente, adattandosi da solo ai mutevoli valori di inerzia delle rocche di filo di base, cioè è un dispositivo auto-adattativo.

Preferibilmente anticipi e ritardi sono regolabili dall’utente per mezzo dell’unità di controllo, più preferibilmente tra 0 millisecondi e 500 millisecondi.

Nella forma di realizzazione preferita i mezzi di intercettazione comprendono almeno una valvola, ad esempio una elettrovalvola, posizionata lungo la linea di alimentazione dell’aria compressa, a monte dell’ugello rispetto al flusso dell’aria.

Preferibilmente l’unità di controllo permette di regolare la durata del ritardo e/o la durata dell’anticipo nell’interrompere o ripristinare, rispettivamente, l’alimentazione di aria compressa. Ad esempio il ritardo è regolabile tra 0 millisecondi e 500 millisecondi rispetto all’arresto effettivo (rilevato da uno o più sensori) del motore elettrico e/o dello scorrimento dei fili di base.

L’attivazione dei mezzi di intercettazione per interrompere il getto di aria compressa è ottenibile, ad esempio, con le seguenti cinque modalità.

In una prima modalità l’unità di controllo comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base del numero di spire rilevato dal sensore appositamente installato nel dispositivo interlacciatore. Come descritto sopra, i mezzi di intercettazione sono attivati rispettivamente in anticipo o in ritardo rispetto all’avviamento e all’arresto del motore elettrico.

In una seconda modalità il dispositivo interlacciatore comprende un encoder o un trasduttore di velocità predisposto sull’albero del motore elettrico, per rilevarne la velocità di rotazione. L’unità di controllo comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base della velocità di rotazione rilevata. Ad esempio l’unità di controllo è programmabile per interrompere il flusso di aria compressa quando l’albero del motore elettrico è completamente fermo. Ad esempio se il motore elettrico fermo assorbe corrente a 5 Hz, questo valore può essere preso come soglia minima al di sotto della quale si considera il motore fermo.

In una terza modalità il dispositivo interlacciatore comprende magneti permanenti montati sul tamburo di accumulo e un sensore di Hall predisposto in prossimità del tamburo stesso, per rilevarne la velocità di rotazione sulla base del noto principio di Hall. L’unità di controllo comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base della velocità di rotazione rilevata dal sensore di Hall ad essa collegato. Dato che il tamburo è accoppiato all’albero del motore elettrico, la soluzione proposta è una misura indiretta della velocità di rotazione propria del motore elettrico.

In una quarta modalità il dispositivo interlacciatore comprende sensori di movimento predisposti per rilevare il movimento di corrispondenti fili di base e/o del filo interlacciato. L’unità di controllo comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base del segnale generato da detti sensori di movimento. Ad esempio l’unità di controllo è programmabile per interrompere il flusso di aria compressa quando i fili di base sono completamente fermi.

In una quinta modalità il dispositivo interlacciatore comprende un circuito di rilevamento della frequenza del segnale inviato dall’unità di controllo al motore elettrico, e di rilevamento delle corrente assorbita dal motore elettrico. Questo permette di fare un confronto. L’unità di controllo comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base di questo confronto.

Breve elenco delle figure

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell’invenzione risulteranno meglio evidenziati dall’esame della seguente descrizione dettagliata di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, illustrata a titolo indicativo e non limitativo, col supporto dei disegni allegati, in cui:

- la figura 1 è una vista schematica e in prospettiva di una prima forma di realizzazione del dispositivo interlacciatore secondo la presente invenzione;

- la figura 2 è una vista schematica di una seconda forma di realizzazione dispositivo interlacciatore secondo la presente invenzione;

- la figura 3 è una vista schematica di una terza forma di realizzazione dispositivo interlacciatore secondo la presente invenzione;

- la figura 4 è una vista schematica di una quarta forma di realizzazione dispositivo interlacciatore secondo la presente invenzione;

- la figura 5 è un grafico frequenza – tempo relativo al metodo secondo la presente invenzione.

Descrizione dettagliata dell’invenzione

La descrizione dettagliata seguente si riferisce ad un dispositivo interlacciatore 1 secondo una prima forma di realizzazione della presente invenzione. Sul corpo 1’ del dispositivo 1 sono alloggiati tutti i componenti. Da due bobine 2 e 3 vengono prelevati corrispondenti fili di base 4 e 5, ad esempio un filo di base 4 in nylon e un filo di base 5 in elastomero, che vengono opportunamente guidati da degli occhielli guidafilo in corrispondenza di un ugello 6 alimentato con aria compressa da una linea esterna (non visibile). Come anticipato sopra, il getto di aria compressa che esce dall’ugello 6 investe i fili di base 4 e 5 che si muovono davanti all’ugello stesso, e questo provoca l’accoppiamento dei fili 4 e 5 in corrispondenza di una pluralità di punti di interlacciamento distribuiti casualmente sulla lunghezza dei fili stessi. A valle dell’ugello 6, nella direzione di spostamento dei fili 4 e 5, viene pertanto ottenuto un singolo filo 7 interlacciato. Il filo interlacciato 7 viene avvolto in spire 8 su un tamburo di accumulo 9. Quando richiesto dal ciclo produttivo, la macchina tessile alimentata con il filo interlacciato 7 prodotto dal dispositivo 1 preleva una quantità 10 di filo interlacciato dal tamburo di accumulo 9, riducendo il numero di spire 8 ivi raccolte.

Un apposito sensore 11 rileva il numero di spire 8 presenti sul tamburo di accumulo 9, con una frequenza di campionamento regolabile, ad esempio tra 1 volta al secondo a 100 volte al secondo.

Un’unità di controllo elettronica ECU, provvista di mezzi a programma, pure installata nel corpo 1’ del dispositivo 1, controlla le funzioni del dispositivo stesso, come verrà descritto più avanti.

Una elettrovalvola (non mostrata) è prevista lungo la linea di alimentazione dell’aria compressa, a monte dell’ugello 6 rispetto alla direzione del flusso. L’elettrovalvola è comandata dall’unità di controllo ECU.

Nel corpo 1’ è pure presente un motore elettrico M, assoggettato al controllo dell’unità ECU. In particolare l’unità ECU comanda l’avviamento del motore elettrico M e il suo arresto sulla base del numero di spire 8 presenti sul tamburo 9, allo scopo di garantire l’approvvigionamento del filo interlacciato 7 alla macchina tessile a valle del dispositivo 1, in modo tale che non si verifichi mai una mancanza di filo 7 che causerebbe il fermo della macchina tessile.

In questa prima forma di realizzazione l’unità di controllo ECU riceve ed elabora il segnale generato dal sensore 11, che può essere ad esempio un sensore ottico, e funziona come spiegato sopra, considerando valori di soglia preimpostati oppure regolabili, del numero di spire 8 sotto il quale il motore elettrico M viene riavviato e del numero sopra il quale il motore elettrico M viene arrestato.

All’albero del motore elettrico M, infatti, sono calettati i rulli 12 e 13, o pulegge, e il tamburo di accumulo 9. Il rullo 12 spinge in rotazione la bobina 3, per provocare lo svolgimento del filo di base 5, e sul rullo 13 si avvolge in spire il filo di base 4. Dato che i rulli 12 e 13 hanno diametri differenti, i fili 4 e 5 sono tirati con tensioni differenti, per ottenere lo stiramento desiderato. Lo stesso risultato può essere ottenuto o usando due motori o montando rulli 12 e 13 di uguale diametro ma ruotati a diversa velocità, ad esempio usando un riduttore per uno dei due rulli 12 o 13.

Se non si desidera stirare uno dei due fili 4 o 5, uno dei rulli 12 o 13 può essere eliminato o non infilato.

Il tamburo di accumulo 9 è preferibilmente racchiuso in una campana 14 conica che ruota in modo solidale al tamburo 9 stesso. La campana 14 è provvista di una boccola guidafilo, in corrispondenza dell’asse di rotazione della campana stessa e dell’albero del motore elettrico M, dalla quale esce la porzione 10 di filo interlacciato 7. Preferibilmente la campana 14 è vincolata al tamburo di accumulo 9 per mezzo di magneti, in modo rimovibile.

Rispetto alle soluzioni tradizionali, il dispositivo 1 si differenzia per il fatto che l’alimentazione dell’aria compressa all’ugello 6 non è continua, ma viene interrotta e ripresa in modo controllato in subordine all’effettivo scorrimento dei fili.

Il dispositivo comprende almeno un sensore tra S1, S2, S3 o S4. Ad esempio un sensore S1 è un sensore di movimento che rileva la velocità istantanea del filo di base 4, un sensore S2 è un sensore di movimento che rileva la velocità istantanea del filo di base 5, un sensore S3 è un encoder che rileva il numero di giri della puleggia 12, e un sensore S4 è un encoder che rileva il numero di giri dell’albero del motore elettrico M. I sensori S1-S4 sono collegati all’unità di controllo ECU, alla quale inviano segnali elettrici indicativi della velocità rilevata.

A titolo di esempio, i sensori S1 e S2 possono essere sensori di movimento del tipo commercializzato dalla ditta BTSR (www.btsr.com). Tali sensori funzionano anche come mezzi che comandano l’arresto dell’interlacciatore in caso di rottura del filo.

Con riferimento alla figura 5, è mostrato un grafico frequenza-tempo che aiuta a spiegare il concetto appena descritto. Il sensore 11 è configurato per inviare un segnale binario all’unità di controllo ECU; il segnale può variare tra gli stati ON, in corrispondenza di una scarsità di spire 8 presenti sul tamburo 9, e OFF, in corrispondenza di una quantità sufficiente di spire 8 presenti sul tamburo 9.

Si consideri ad esempio il caso in cui il motore elettrico M sia fermo e l’ugello 6 non alimentato. Al trascorrere del tempo (in ascisse), ad un certo punto il sensore 11 genera il segnale ON (in ordinate) perché rileva che il numero di spire 8 di filo interlacciato 7 presenti sul tamburo di accumulo 9 è inferiore al valore di soglia. Con un anticipo temporale t’ compreso tra 50 e 500 millisecondi rispetto all’invio al motore elettrico M del segnale di avviamento, l’unità di controllo ECU apre l’elettrovalvola per ripristinare il flusso di aria compressa all’ugello 6. Subito dopo il motore elettrico M si avvia, accelerando fino a raggiungere la velocità di rotazione nominale, a regime.

Fintantoché il motore elettrico M è acceso il dispositivo 1 esegue l’interlacciamento dei fili di base 4 e 5 e il filo interlacciato 7 prodotto si accumula in spire 8 sul tamburo di accumulo 9. Ad un certo punto il sensore 11 rileva che la quantità di spire 8 avvolte sul tamburo di accumulo 9 ha superato il valore di soglia preimpostato, e genera il segnale OFF. L’unità di controllo ECU provvede subito a comandare lo spegnimento del motore elettrico M, che con una rampa di decelerazione arriva ad arrestarsi completamente. Con un ritardo t” compreso tra 50 e 500 millisecondi rispetto all’arresto del motore elettrico M, l’unità di controllo ECU chiude l’elettrovalvola per interrompere il flusso di aria compressa all’ugello 6.

Nell’esempio mostrato nelle figure 1 e 5 quando l’unità di controllo ECU comanda l’arresto del motore, questo rallenta con una rampa di decelerazione della durata di circa 0,8 secondi. Il motore M è provvisto di un inverter e quando la frequenza di uscita scende sotto i 3 Hz, su istruzione dell’unità di controllo ECU l’inverter immette una corrente continua in due delle fasi del motore elettrico M, per circa 0,5 secondi, e il motore M si ferma completamente in posizione.

Come spiegato sopra, per evitare che l’inerzia di una rocca di grandi dimensioni, come la rocca 3, possa trascinare la puleggia 12, e con essa l’albero del motore M oltre i tempi previsti, vanificando la programmazione dell’unità di controllo ECU, quest’ultima automaticamente adatta il proprio funzionamento in base ai segnali ricevuti da un sensore tra S1-S4.

Preferibilmente l’anticipo temporale t’ e il ritardo temporale t” possono essere programmati in seno all’unità di controllo ECU.

Come si può notare osservando la figura 5, è possibile programmare un tempo di oscuramento, ad esempio di 2 secondi, all’interno del quale l’unità di controllo non interviene sul motore elettrico M anche se il sensore 11 cambia segnale. Questo serve a evitare di interrompere l’alimentazione dell’aria compressa all’ugello 6 quando lo spegnimento e il successivo riavvio del motore elettrico M sono molto ravvicinati nel tempo, ad esempio tanto vicini che il motore elettrico M non fa in tempo a fermarsi completamente prima che ne venga comandato il riavvio.

Le figure dalla 2 alla 4 mostrano, solo schematicamente, corrispondenti forme di realizzazione di un interlacciatore 1 secondo la presente invenzione.

Nell’esempio mostrato in figura 2 al motore elettrico M (non visibile per semplicità) è associato un encoder rotativo 15, o un trasduttore di velocità, che rileva il numero di giri dell’albero del motore elettrico M. Ad esempio l’encoder ha risoluzione 50/100/200/500/1000 imp/giro ed è posizionato direttamente sull’albero del motore M. L’unità di controllo ECU acquisisce il segnale fornito dall’encoder 15 per comandare il motore stesso e l’elettrovalvola come descritto sopra in relazione alla prima forma di realizzazione.

La figura 3 mostra un’alternativa in cui il numero di giri del motore elettrico M è rilevato utilizzando un sensore di Hall 16 e una pluralità di magneti permanenti 17 montati a bordo del tamburo di accumulo 9, o della relativa campana 14 oppure a bordo delle pulegge 12 o 13. Il sensore di Hall 16 rileva il passaggio dei magneti 17 quando il dispositivo 1 è in funzione e trasmette un corrispondente segnale all’unità di controllo ECU. L’unità di controllo ECU elabora il segnale fornito dal sensore di Hall 16 per comandare il motore M stesso e l’elettrovalvola come descritto sopra in relazione alla prima forma di realizzazione.

La figura 4 mostra un’alternativa in cui il numero di giri del motore elettrico M è rilevato utilizzando sensori ottici 18 posizionati lungo il percorso dei fili di base 4 e 5. Quando il dispositivo 1 è in funzione i sensori 18 trasmettono corrispondenti segnali all’unità di controllo ECU, indicativi della presenza e del movimento dei fili di base 4 e 5. L’unità di controllo ECU elabora tali segnali per comandare il motore M stesso e l’elettrovalvola come descritto sopra in relazione alla prima forma di realizzazione. In alternativa un sensore 18 può essere posizionato lungo il percorso del filo interlacciato 7 per rilevarne il movimento.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per interlacciare due o più fili di base (4, 5), comprendente le fasi: a) trascinare i fili di base (4, 5) in prossimità di un ugello (6), alimentare aria compressa all’ugello per ottenere l’interlacciamento, e accumulare il filo interlacciato (7) in spire (8) su un tamburo di accumulo (9); b) rilevare la quantità di filo interlacciato (7) accumulato sul tamburo (9), e c) interrompere la fase a), arrestando i fili di base (4, 5), quando la quantità di filo interlacciato (7) rilevata nella fase b) supera un valore di soglia, e d) riavviare la fase a) quando la quantità di filo interlacciato (7) rilevata nella fase b) diminuisce oltre detto valore di soglia, caratterizzato dalle fasi: e) rilevare la velocità dei fili di base (4, 5) oppure rilevare se i fili di base (4, 5) sono in movimento o meno, f) interrompere l’alimentazione di aria compressa all’ugello (6) contemporaneamente o con un ritardo temporale (t”) rispetto alla fase c), e g) ripristinare l’alimentazione di aria compressa all’ugello (6) contemporaneamente o con un anticipo temporale (t’) rispetto alla fase d), in cui le fasi f) ed g) sono attuate in retroazione sulla base della velocità rilevata dei fili di base oppure a seconda che i fili di base siano fermi o in movimento, rispettivamente, per evitare che l’aria compressa vada sprecata o che il getto insista troppo a lungo sulla stessa porzione dei fili di base (4, 5) o che il getto si interrompa troppo presto lasciando una parte del filo non interlacciato.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il ritardo e/o l’anticipo di cui alle fasi f) ed g) sono regolabili.
3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui almeno una tra le fasi c) e d), e preferibilmente entrambe, sono attuate prevedendo rispettivamente il rallentamento e l’accelerazione graduali dei fili di base (4, 5).
4. Metodo secondo la rivendicazione 3, in cui il rallentamento e/o l’accelerazione dei fili di base (4, 5) seguono corrispondenti rampe di decelerazione e accelerazione.
5. Metodo secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la fase f) è attuata con un ritardo compreso tra 0 millisecondi e 500 millisecondi rispetto alla fase c) e/o in cui la fase g) è attuata con un anticipo compreso tra 0 millisecondi e 500 millisecondi rispetto alla fase d).
6. Un dispositivo interlacciatore (1) comprendente almeno un motore elettrico (M), e almeno una puleggia (12, 13) e un tamburo di accumulo (9) spinti in rotazione dal motore elettrico (M), in cui la puleggia (12, 13) serve a sbobinare fili di base (4, 5) da relative rocche (2, 3) e in cui il tamburo di accumulo (9) è destinato a ricevere spire (8) di filo interlacciato (7), e comprendente un ugello (6) e una corrispondente linea di alimentazione di aria compressa, in cui i fili di base (4, 5) sono guidati in corrispondenza dell’ugello (6) per essere investiti dal relativo getto di aria compressa, che causa l’interlacciamento, e comprendente un sensore (11) di rilevamento del numero delle spire (8) di filo interlacciato (7) presenti sul tamburo di accumulo (9) e un’unità di controllo (ECU) programmata per comandare l’avviamento e l’arresto del motore elettrico (M) in retroazione sulla base del numero di spire (8) rilevato da detto sensore (11), caratterizzato dal fatto di comprendere mezzi (S1-S4) di rilevamento della velocità o del movimento di uno o più fili di base e mezzi di intercettazione dell’aria compressa comandati dall’unità di controllo (ECU) per e) interrompere l’alimentazione di aria compressa all’ugello (6) contemporaneamente o con un ritardo temporale (t”) rispetto all’arresto dei fili di base (4, 5) e f) ripristinare l’alimentazione di aria compressa all’ugello (6) contemporaneamente o con un anticipo temporale (t’) rispetto a quando i fili di base riprendono effettivamente a muoversi, per compensare la mutevole inerzia di almeno una delle rocche (2, 3) al diminuire della quantità di filo di base (4, 5) e al tempo stesso evitare che l’aria compressa vada sprecata o che il getto insista troppo a lungo sulla stessa porzione dei fili di base (4, 5), o che si produca una lunghezza di filo non interlacciato.
7. Dispositivo interlacciatore (1) secondo la rivendicazione 6, in cui i mezzi di intercettazione comprendono almeno una elettrovalvola posizionata lungo la linea di alimentazione dell’aria compressa, a monte dell’ugello (6).
8. Dispositivo interlacciatore (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 6-7, in cui il ritardo e/o l’anticipo nell’interrompere o ripristinare, rispettivamente, l’alimentazione di aria compressa sono regolabili nell’unità di controllo (ECU).
9. Dispositivo interlacciatore (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 6-8, in cui il ritardo e/o l’anticipo sono regolabili tra 0 millisecondi e 500 millisecondi rispetto, rispettivamente, all’arresto e all’avviamento del motore elettrico (M).
10. Dispositivo interlacciatore (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 6-9, in cui l’unità di controllo (ECU) comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base del numero di spire (8) rilevato da detto sensore (11), rispettivamente in anticipo o in ritardo rispetto all’avviamento e all’arresto del motore elettrico (M).
11. Dispositivo interlacciatore (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 6-9, comprendente un encoder o un trasduttore di velocità (15) predisposto sull’albero del motore elettrico (M) per rilevarne la velocità di rotazione, e in cui l’unità di controllo (ECU) comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base della velocità di rotazione rilevata.
12. Dispositivo interlacciatore (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 6-9, comprendente magneti permanenti (17) montati sul tamburo di accumulo o sulla puleggia (12, 13) e un sensore di Hall (16) predisposto in prossimità del tamburo di accumulo (9) o della puleggia (12, 13) per rilevarne la velocità di rotazione, e in cui l’unità di controllo (ECU) comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base della velocità di rotazione rilevata.
13. Dispositivo interlacciatore (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 6-9, comprendente sensori di movimento (18) predisposti per rilevare il movimento di corrispondenti fili di base (4, 5) e/o del filo interlacciato (7), e in cui l’unità di controllo (ECU) comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base del segnale generato da detti sensori di movimento (18).
14. Dispositivo interlacciatore (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 6-9, comprendente un circuito di rilevamento della frequenza del segnale inviato dall’unità di controllo (ECU) al motore elettrico e di rilevamento delle corrente assorbita dal motore elettrico, e in cui l’unità di controllo comanda i mezzi di intercettazione dell’aria compressa in retroazione sulla base dell’elaborazione di dette frequenze di corrente assorbita.
15. Uso del dispositivo interlacciatore (1) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni per alimentare con filo interlacciato (7) una macchina tessile in modo intermittente senza sprecare aria compressa.