ITUB20154807A1 - Dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri e simili - Google Patents

Description

DISPOSITIVO DI MISURAZIONE PER LA MISURAZIONE DI CARATTERISTICHE DINAMOMETRICHE DI CAMPIONI TESSILI ALLUNGATI DEL TIPO DI FILATI, FILI, NASTRI E SIMILI.

La presente invenzione si riferisce a un dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri, stoppini e simili.

Il controllo di qualità di un filato è di fondamentale importanza per controllarne sia i processi di produzione sia i processi di successiva lavorazione.

I controlli di qualità sono finalizzati a determinare varie caratteristiche strutturali o fisicomeccaniche dei filati fra le quali rientrano, in particolare, le caratteristiche dinamometriche quali l'allungamento a rottura per trazione, la resistenza a trazione (i.e. il carico massimo di rottura a trazione), il modulo elastico a trazione e la relativa curva tensione/deformazione.

A tal fine sono da tempo noti dispositivi automatici per l'esecuzione di prove dinamometriche i quali sono generalmente costituiti da una coppia di morsetti che sono verticalmente disposti l'uno sull'altro e dei quali il morsetto superiore è fisso e il morsetto inferiore è mobile in traslazione in avvicinamento e in allontanamento rispetto al morsetto fisso.

II morsetto fisso è collegato a mezzi di rilevamento della forza di trazione che è applicata al campione tessile in prova per il tramite del morsetto mobile, i quali mezzi di rilevamento sono generalmente costituiti da una cella di carico. Nei dispositivi noti il morsetto fisso è collegato in modo rigido alla cella di carico. In essi, inoltre, il morsetto mobile è azionato in scorrimento rispetto al morsetto fisso per il tramite di un accoppiamento vite-madrevite {vitechiocciola) a ricircolo di sfere. In particolare, il morsetto mobile è fissato su un carrello che è montato in modo scorrevole lungo una guida rettilinea parallela alla direzione di scorrimento rispetto al morsetto fisso. Questo carrello è fissato a una madrevite nella quale si accoppia una vite parallela alla direzione di scorrimento del morsetto mobile rispetto al morsetto fisso ed azionata in rotazione da un motore elettrico per il tramite di mezzi di trasmissione del tipo, per esempio, a cinghia. La posizione del morsetto mobile è rilevata indirettamente dal passo della vite e dal numero di giri del motore. Nei dispositivi noti, inoltre, ciascuno dei due morsetti comprende una ganascia fissa e una ganascia mobile in avvicinamento e in allontanamento rispetto alla rispettiva ganascia fissa per serrare e rilasciare una corrispondente porzione del campione tessile in prova.

Questi dispositivi di tipo noto presentano alcuni inconvenienti .

Un primo inconveniente è costituito dal fatto che le superfici di serraggio delle ganasce di ciascun morsetto, siano esse realizzate in acciaio o siano esse provviste di inserti in materiale elastomerico, a causa di usure e/o deformazioni, non sono in grado di serrare in modo stabile e sicuro la corrispondete porzione del campione tessile, potendosi così verificare slittamenti di quest'ultimo che possono originare errori di misurazione. Qualora, poi, le superfici di serraggio e di esse, in particolare, la superficie di serraggio della ganascia mobile sia realizzata da una membrana in materiale elastomerico, questa deve avere dimensioni non trascurabili per garantire forze di serraggio adeguate, il che, quindi, si traduce in ingombri complessivi non trascurabili.

Un secondo inconveniente è costituito dal fatto che l'accoppiamento rigido del morsetto fisso alla cella di carico introduce un'iperstaticità nel sistema e costituisce un pre-carico della cella stessa che influenzano negativamente le misurazioni di forza. Durante l'esecuzione di ciascuna prova, inoltre, il percorso seguito dal campione in prova potrebbe subire deviazioni non prevedibili rispetto alla verticale, tali deviazioni originano componenti di forza indesiderate che sono comunque rilevate dalla cella di carico.

Altro inconveniente ancora è costituito dal fatto che la movimentazione a vite-madrevite del morsetto mobile rispetto al morsetto fisso richiede l'impiego di componenti meccanici costosi e permette di ricavare la posizione del morsetto mobile solo indirettamente. Scopo della presente invenzione è quello di ovviare agli inconvenienti della tecnica nota.

Nell'ambito di questo scopo generale, uno scopo particolare della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri, stoppini e simili, che permetta di serrare in modo stabile e sicuro il campione tessile in prova, evitandone slittamenti indesiderati e indipendentemente dalla posizione del campione tessile rispetto alle ganasce dei morsetti.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri, stoppini e simili che permetta di ottenere misure di forza più precise e accurate e indipendenti dalla posizione più o meno centrata che il campione tessile ha rispetto alle ganasce dei morsetti.

Un altro scopo ancora della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri, stoppini e simili che permetta di movimentare il morsetto mobile rispetto a quello fisso e di rilevarne la posizione in modo semplice e preciso.

Altro scopo ancora della presente invenzione è quello di fornire un dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri, stoppini e simili, strutturalmente semplice, funzionale e di costi contenuti.

Questi e altri scopi ancora sono raggiunti da un dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri, stoppini e simili, come definito nella rivendicazione 1.

Ulteriori caratteristiche sono definite nelle rivendicazioni dipendenti.

Le caratteristiche e i vantaggi di un dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri, stoppini e simili, secondo la presente invenzione risulteranno maggiormente evidenti dalla descrizione seguente, esemplificativa e non limitativa, riferita ai disegni schematici allegati nei quali :

la figura 1 è una vista in alzato frontale di un dispositivo secondo la presente invenzione applicato a una apparecchiatura automatica modulare per la determinazione di una pluralità di caratteristiche di campioni tessili;

le figure 2 e 3 sono viste in assonometria, rispettivamente dal lato anteriore e dal lato posteriore, del primo morsetto del dispositivo secondo la presente invenzione;

le figure 4, 5 e 6 mostrano il primo morsetto del dispositivo secondo la presente invenzione rispettivamente in alzato frontale, in alzato posteriore e in alzato laterale;

la figura 7 è una sezione di figura 4 secondo il piano VII-VII;

la figura 7A mostra su scala ingrandita un particolare di figura 7;

la figura 8 è una sezione di figura 5 secondo il piano Vili-Vili;

la figura 8A mostra su scala ingrandita un particolare di figura 8;

la figura 9 è una sezione di figura 6 secondo il piano IX-IX;

la figura 10 è una vista in alzato frontale di un particolare del dispositivo secondo la presente invenzione comprendente il primo e il secondo morsetto; le figure 11 e 12 sono sezioni della figura 10 rispettivamente secondo i piani XI-XI e XII-XII;

le figure 13 e 14 sono due viste assonometriche di un particolare del dispositivo secondo la presente invenzione relativo ai mezzi di movimentazione e dei secondi mezzi di rilevamento per il rilevamento della posizione del secondo morsetto.

Con particolare riferimento alle figure allegate si è complessivamente indicato con 10 un dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri, stoppini e simili.

Nella descrizione che segue si farà riferimento al dispositivo 10 nella sua usuale posizione di impiego riferita a un sistema cartesiano XYZ in cui il piano XY indica un piano orizzontale o comunque parallelo al suolo di appoggio del dispositivo 10 e l'asse Z l'asse verticale, in cui il piano ZY è parallelo alle direzioni lungo le quali avvengono i moti di traslazione relativa fra i due morsetti e le ganasce di ciascun morsetto come di seguito descritto.

Il dispositivo 10 comprende un alloggiamento 11 appoggiabile al suolo e contenente i moduli strutturali e funzionali necessari al suo funzionamento e che non sono illustrati e descritti nel dettaglio se non per quel che rileva alla comprensione della presente invenzione.

Il dispositivo 10 comprende un primo morsetto 12 e un secondo morsetto 13 che sono accessibili dalla faccia anteriore dell'alloggiamento 11 {parallela al piano ZY). Il secondo morsetto 13 è allineato al primo morsetto 12 ed è reso mobile relativamente a esso lungo una prima direzione di traslazione A. Il secondo morsetto 13 cioè è reso mobile di moto rettilineo lungo la prima direzione di traslazione A in avvicinamento e in allontanamento rispetto al primo morsetto 12 per il tramite di mezzi di movimentazione 46 più avanti descritti con riferimento alle figure 13 e 14.

Considerando il dispositivo 10 nella sua usuale configurazione di impiego, la prima direzione di traslazione A è verticale (parallela all'asse Z) e il primo morsetto 12 è posto superiormente (i.e. a una quota maggiore rispetto al piano orizzontale XY) rispetto al secondo morsetto 13. Il primo morsetto 12 è fisso rispetto al secondo morsetto 13; il primo morsetto 12 cioè non compie moti di traslazione lungo la prima direzione di traslazione A rispetto al secondo morsetto 13.

Il primo morsetto 12 e il secondo morsetto 13 comprendono ciascuno una ganascia fissa e una ganascia mobile relativamente alla rispettiva ganascia fissa lungo una seconda direzione di traslazione B sostanzialmente ortogonale alla prima direzione di traslazione A. La ganascia mobile è mobile fra una posizione di riposo, in cui essa è distanziata rispetto alla rispettiva ganascia fissa, e una posizione di lavoro, in cui essa è avvicinata alla rispettiva ganascia fissa per serrare contro di essa una rispettiva porzione di un campione tessile allungato, non mostrato nelle allegate figure.

La ganascia fissa e la ganascia mobile del primo morsetto 12 e del secondo morsetto 13 sono indicate rispettivamente con i numeri di riferimento 14 e 15 e con 16 e 17.

Il primo morsetto 12 è poi accoppiato a primi mezzi di rilevamento 47 atti a rilevare la forza di trazione applicata al campione tessile in prova per il tramite del secondo morsetto 13. Sono poi previsti secondi mezzi di rilevamento 48 per il rilevamento dello spostamento del secondo morsetto 13 rispetto al primo morsetto 12 come più avanti descritti con riferimento alle figure 13 e 14.

Secondo un primo aspetto della presente invenzione almeno una fra la ganascia fissa 14, 16 e la ganascia mobile 15, 17 di almeno uno fra il primo morsetto 12 e il secondo morsetto 13 comprende un corpo di base al quale è accoppiato un corpo di serraggio provvisto di una superficie di serraggio che è affrontata a una corrispondente superficie dell'altra rispettiva ganascia per serrare contro di essa la rispettiva porzione di campione tessile, in cui il corpo di serraggio è accoppiato al corpo di base in modo da poter compiere oscillazioni rispetto ad almeno due assi di oscillazione fra loro diversi e, vantaggiosamente, ortogonali. In particolare, il corpo di serraggio è accoppiato al corpo di base per il tramite di un giunto sferico.

Nella forma di realizzazione rappresentata nelle allegate figure, la ganascia mobile 15, 17 di entrambi il primo morsetto 12 e il secondo morsetto 13 ha una struttura come quella sopra indicata. Nel seguito, quindi, è descritta in dettaglio la struttura del solo primo morsetto 12, la struttura del secondo morsetto 13, limitatamente a questo primo aspetto della presente invenzione (i.e. la sola conformazione delle due ganasce fissa e mobile), essendo del tutto analoga. La ganascia fissa 14 e la ganascia mobile 15 comprendono ciascuna un rispettivo corpo di base 18, 19 che è fissato, per esempio per il tramite di viti 20, a una piastra 21 di supporto che, a meno di oscillazioni rese possibili da svincoli come più avanti descritti, è generalmente parallela al piano ZY.

Il corpo di base 18, 19 non è necessariamente costituito da un corpo unico, potendo essere costituito, per esigenze di montaggio, da più elementi fra loro vincolati.

Al corpo di base 18 della ganascia fissa 14 è fissato il rispettivo corpo di serraggio 22 il quale presenta una superficie di serraggio 22a affacciata alla ganascia mobile 15. Il corpo di serraggio 22 è vincolato in modo rigido sia a traslazione sia a rotazione al corpo di base 18, per esempio per il tramite dello stelo filettato di una vite 23 che si inserisce in un foro passante 24 ricavato nel corpo di base 18 e si impegna in un foro filettato cieco 25 ricavato nel corpo di serraggio 22 e accessibile dalla superficie di esso opposta alla superficie di serraggio 22a.

Al corpo di base 19 della ganascia mobile 15 è accoppiato il rispettivo corpo di serraggio 26 il quale presenta una superficie di serraggio 26a affacciata alla superficie di serraggio 22a del corpo di serraggio 22 della ganascia fissa 14.

Il corpo di serraggio 26 è accoppiato al corpo di base 19 in modo da poter compiere oscillazioni almeno rispetto a due assi fra loro diversi e, vantaggiosamente, ortogonali e, vantaggiosamente, per il tramite di uno snodo sferico.

In maggior dettaglio, il corpo di serraggio 26 deve poter traslare lungo la seconda direzione di traslazione B in avvicinamento e in allontanamento rispetto al corpo di serraggio 22 della ganascia fissa 14; a tal fine, quindi, è previsto un attuatore lineare 27 che è accoppiato al corpo di serraggio 26 per attuarne il movimento di traslazione in entrambi i versi lungo la seconda direzione di traslazione B, Il corpo di serraggio 26 è accoppiato all'elemento mobile dell'attuatore lineare 27 o all'elemento di collegamento all'attuatore lineare 27 per il tramite di un giunto sferico 28.

Con particolare riferimento alla forma di realizzazione mostrata nelle allegate figure, l'attuatore lineare 27 è del tipo a cilindro 29 e pistone 30 pneumatico a doppio effetto. Il cilindro 29 è definito da una sede cilindrica ricavata nel corpo di base 19 e all'interno della quale è montato in modo scorrevole lungo la seconda direzione di traslazione B il pistone 30; l'aria compressa è alimentata nel cilindro 29 per il tramite di raccordi 31 supportati dalla piastra 21.

Il corpo di base 19 supporta in modo scorrevole uno stelo 32 che si estende parallelamente alla seconda direzione di traslazione B; lo stelo 32 ha un'estremità fissata al pistone 30 e l'estremità opposta che è rivolta verso la ganascia fissa 14 e alla quale è accoppiato il corpo di serraggio 26 per il tramite del giunto sferico 28.

Il corpo di serraggio 26 può quindi compiere oscillazioni rispetto ad almeno due assi fra loro distinti in modo tale che la sua superficie di serraggio 26a si possa appoggiare alla superficie di serraggio 22a del corpo di serraggio 22 della ganascia fissa 14 “adattandosi" e “conformandosi" a essa in modo da serrare stabilmente la corrispondente porzione del campione tessile, indipendentemente dalla posizione che tale campione ha rispetto alle due ganasce dello stesso morsetto,

Si precisa anche in tal caso che i corpi di serraggio 22, 26 non sono necessariamente costituiti da un corpo unico, potendo essere costituiti, in particolare per esigenze di montaggio, da più elementi fra loro vincolati in modo rigido.

Con riferimento alle figure 7 e 7A, il corpo di base 19 comprende un primo elemento 19' e un secondo elemento 19'' fra loro fissati; nel primo elemento 19' è ricavata la sede cilindrica che definisce il cilindro 29, essa presenta a un'estremità un fondo cieco che definisce una delle due basi del cilindro 29 ed è chiusa all'estremità opposta da un tappo 33 che è serrato fra il primo elemento 19' e il secondo elemento 19'' e che definisce l'altra base del cilindro 29.

All'interno del cilindro 29 è montato il pistone 30 che, in pratica, è costituito da una guarnizione. Il pistone 30 è fissato a un'estremità dello stelo 32. Lo stelo 32 è supportato in modo scorrevole lungo la seconda direzione di traslazione B dal tappo 33 con interposizione di guarnizioni di tenuta 34.

L'estremità dello stelo 32 opposta al pistone 30 sporge dal tappo 33 verso la ganascia fissa 14 e ad essa è montato, per il tramite del giunto sferico 28, il corpo di serraggio 26. Il corpo di serraggio 26 è composto da più elementi fra loro fissati: un primo elemento 26' di supporto che è articolato allo stelo 32 per il tramite del giunto sferico 28, un secondo elemento 26'' a tappo e un terzo elemento 26 a “pastiglia" che definisce la superficie di serraggio 26a. Il corpo di serraggio 26 è guidato in modo scorrevole in una corrispondente sede ricavata nel corpo di base 19 e, in particolare, nel secondo elemento 19'' di esso.

Come già sopra indicato, limitatamente a tale primo aspetto della presente invenzione, la struttura della ganascia fissa 16 e della ganascia mobile 17 del secondo morsetto 13 è analoga a quella sopra descritta con riferimento al primo morsetto 12.

Come facilmente comprensibile per il tecnico del ramo, la coppia di morsetti è di tipo intercambiabile in funzione di diverse tipologie di campioni tessili.

Secondo un secondo aspetto della presente invenzione, il primo morsetto 12 è accoppiato ai primi mezzi di rilevamento 47 per il rilevamento della forza in modo da poter compiere oscillazioni almeno attorno a un primo asse C e, preferibilmente, anche attorno a un secondo asse D diverso dal primo asse C, così da rendere la misura della forza rilevata il più possibile indipendente da pre-carichi e attriti e dalla posizione del campione tessile più o meno centrata rispetto alle ganasce dei due morsetti. Come apparirà più chiaro dalla descrizione che segue, il primo morsetto 12 è accoppiato ai primi mezzi di rilevamento 47 con un accoppiamento conformato in modo da eliminare iperstaticità.

Il primo asse C è vantaggiosamente sostanzialmente ortogonale a un piano parallelo sia alla prima direzione di trazione A sia alla seconda direzione di trazione B; con riferimento alle allegate figure, il primo asse C è sostanzialmente orizzontale e parallelo all'asse X, cioè sostanzialmente ortogonale al piano verticale ZY.

Il secondo asse D, invece, è parallelo alla seconda direzione di traslazione B (asse Y).

In maggior dettaglio (figure 11 e 12), i primi mezzi di rilevamento 47 (i.e. sensori o trasduttori) comprendono un corpo allungato 35 (in pratica formato da un'asta) che è disposto lungo una direzione ortogonale al piano ZY parallelo alla prima direzione di traslazione A e alla seconda direzione di traslazione B e che è supportato in un corpo scatolare 36 fissato all'alloggiamento 11 o comunque al telaio di supporto del dispositivo 10 per il tramite di almeno una cella di carico 37 e, vantaggiosamente, da due celle di carico 37, 38. Le due celle di carico 37 e 38 supportano le estremità opposte del corpo allungato 35 e sono vantaggiosamente di tipo conformato a "S".

Il primo morsetto 12 è accoppiato a un'estremità del corpo allungato 35 in modo da poter compiere oscillazioni sia attorno al primo asse C sia attorno al secondo asse D. Il primo asse C è parallelo o coassiale al corpo allungato 35.

Con riferimento alla forma di realizzazione rappresentata nelle allegate figure, la piastra 21 è supportata in modo girevole, per il tramite di cuscinetti 40, attorno a un primo perno 39 che è fissato a un'estremità del corpo allungato 35 e che è sostanzialmente coassiale al corpo allungato 35. Il primo perno 39 definisce il primo asse C.

In particolare, la piastra 21 è montata su una staffa di supporto 41 che è articolata in modo girevole attorno al primo perno 39 per il tramite dei cuscinetti 40; la staffa di supporto 41 è disposta in corrispondenza della faccia posteriore della piastra 21, cioè della faccia della piastra 21 opposta a quella in corrispondenza della quale sono montate la ganascia fissa 14 e la ganascia mobile 15.

La piastra 21 è montata sulla staffa di supporto 41 in modo da poter compiere oscillazioni attorno al secondo asse D.

A tal fine la staffa 41 comprende due bracci 41a e 41b che si estendono in modo simmetrico dalla porzione centrale 41c di essa che è articolata al primo perno 39.

Ciascuno dei due bracci 41a e 41b supporta un rispettivo secondo perno 42a e 42b che si estende parallelamente al primo perno 39 e che si inserisce con gioco in una corrispondente asola 43a e 43b ricavata passante nella piastra 21.

I due secondi perni 42a e 42b sporgono con una loro estremità dalla faccia anteriore della piastra 21. Le estremità dei due secondi perni 42a e 42b che sporgono dalla faccia anteriore della piastra 21 sono accoppiate per il tramite di un rispettivo giunto sferico 44a e 44b rispettivamente al corpo di base 18 della ganascia fissa 14 e al corpo di base 19 della ganascia mobile 15.

Un contrappeso 45 è fissato alla piastra 21 in corrispondenza del lato di essa opposto a quello che, per il tramite della staffa di supporto 41, è articolato al primo perno 39; il contrappeso 45 è allineato verticalmente al primo perno 39.

In una possibile alternativa forma di realizzazione non rappresentata nelle allegate figure, la piastra 21 è accoppiata ai primi mezzi di rilevamento 47 e, in particolare, al corpo allungato 35 di essi per il tramite di uno snodo sferico.

Secondo un ulteriore aspetto della presente invenzione, i mezzi di movimentazione 46 comprendono una cinghia 49 chiusa su se stessa ad anello ed avvolta attorno a una puleggia resa motrice e a una puleggia folle e ad un tratto della quale è vincolata una slitta 50 che supporta il secondo morsetto 13. In maggior dettaglio e con riferimento alle figure 13 e 14, la cinghia 49 è chiusa su se stessa ad anello ed è avvolta attorno a una coppia di pulegge delle quali sono raffigurati i soli supporti; un primo supporto 51 che supporta la puleggia resa motrice per il tramite di un motoriduttore elettrico 52 e un secondo supporto 53 che supporta la puleggia folle.

A una porzione del ramo della cinghia 49 è fissata la slitta 50 sulla quale è montato il secondo morsetto 13. La slitta 50 è montata in modo scorrevole lungo una guida rettilinea 54 vantaggiosamente del tipo a ricircolo di sfere. Una catena di rinvio 55 accompagna 10 scorrimento della slitta 50.

I secondi mezzi di rilevamento 48 della posizione del secondo morsetto 13 comprendono un trasduttore di posizione 56 fissato alla slitta 50. Vantaggiosamente, 11 trasduttore o sensore di posizione 56 è di tipo magnetico e coopera con una banda magnetica 57 fissata a un fianco della guida rettilinea 54. Sono poi presenti due trasduttori di fine-corsa 58 e 59 dello scorrimento della slitta 50,

Completano il dispositivo 10 moduli strutturali e funzionali, quali per esempio, quelli preposti alla movimentazione delle ganasce mobili, e al controllo e alla gestione automatizzata del funzionamento dell'intero dispositivo 10, i quali non sono illustrati e descritti nel dettaglio essendo di tipo immediatamente comprensibile per il tecnico del ramo.

La figura 1 mostra il dispositivo 10 integrato come modulo di misurazione in una apparecchiatura 100 di tipo modulare per l'esecuzione automatica di prove di controllo qualità di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri e simili.

L'apparecchiatura 100 è oggetto di una contestuale domanda di brevetto a nome dello stesso titolare e che qui si richiama integralmente.

L'apparecchiatura 100 comprende un alloggiamento 101 al quale sono associati:

- un modulo di caricamento 102 delle estremità di una pluralità di campioni tessili da testare ciascuno dei quali è avvolto in una corrispondente confezione (fuso, bobina, rocchetto o simili) di alimentazione supportata da una cantra associabile all'apparecchiatura 100 e non mostrata,

- almeno un primo modulo di misurazione 103 per la misurazione di almeno una prima caratteristica strutturale dei campioni tessili,

- almeno un secondo modulo di misurazione 104 per la misurazione di almeno una seconda caratteristica fisico-meccanica dei campioni fessili,

- mezzi manipolatori 105 atti a manipolare i campioni tessili fra il modulo di caricamento 102, il primo modulo di misurazione 103 e il secondo modulo di misurazione 104,

un'unità centrale di tipo programmabile (non raffigurata) per la gestione e il controllo del modulo di caricamento 102, dell'ameno un primo modulo di misurazione 103, dell 'almeno un secondo modulo di misurazione 104 e dei mezzi manipolatori 105 e per l'elaborazione delle misurazioni effettuate dall'almeno un primo modulo di misurazione 103 e dall'almeno un secondo modulo di misurazione 104, in cui 1'almeno un primo modulo di misurazione 103 e 1'almeno un secondo modulo di misurazione 104 sono atti a operare successivamente o simultaneamente su uno stesso o su due diversi campioni tessili.

L'apparecchiatura 100 può inoltre comprendere almeno un terzo modulo di misurazione 106 per la misurazione di un'ulteriore caratteristica strutturale dei campioni tessili e/o un quarto modulo di misurazione 107 per la misurazione di una caratteristica di campioni tessili del tipo di nastri o stoppini inseribili manualmente in esso.

Il primo modulo di misurazione 103 è atto a misurare almeno una caratteristica strutturale dei campioni tessili scelta fra la regolarità della massa lineare (titolo) e la pelosità, vantaggiosamente entrambe. Il primo modulo di misurazione 103, quindi, comprende, un dispositivo di misurazione della pelosità 130 e un dispositivo di misurazione della regolarità (regolarità della massa lineare) 131 i quali sono disposti l'uno sopra l'altro e fra loro sostanzialmente allineati o comunque allineabili lungo un percorso P di scorrimento del campione tessile e mezzi di trascinamento 132 allineati o comunque allineatili al percorso P e che sono disposti al di sotto del dispositivo di misurazione della pelosità 130 e del dispositivo di misurazione della regolarità 131 e che sono configurati per far scorrere il campione tessile lungo il percorso P.

Il secondo modulo di misurazione 104 è atto a misurare almeno una caratteristica fisico-meccanica dei campioni tessili e, in particolare, una caratteristica dinamometrica del tipo dell'allungamento a rottura per trazione, la resistenza a trazione (i.e. il carico massimo di rottura a trazione), del modulo elastico, della tenacità e, nella forma di realizzazione rappresentata in figura 1, esso è costituito da un dispositivo di misurazione 10 secondo la presente invenzione.

Il terzo modulo di misurazione 106 è atto a misurare una caratteristica fisica del tipo della massa lineare (titolo) dei campioni tessili. Il terzo modulo di misurazione 106 è quindi costituito da un cosiddetto titolatore.

Il primo modulo di misurazione 103 e gli eventuali terzo e quarto modulo di misurazione 106 e 107 non sono descritti nel dettaglio essendo di tipo noto al tecnico del ramo.

In termini del tutto generali, il primo modulo di misurazione 103 comprende un dispositivo di misurazione della pelosità 130 come per esempio descritto nel brevetto IT1413638 e un dispositivo di misurazione della regolarità 131 del tipo per esempio capacitivo.

Al fine di allineare l'apertura di ingresso del dispositivo di misurazione della pelosità 130 con quella del dispositivo di misurazione della regolarità 131, il primo è supportato da una slitta mobile a comando lungo una direzione orizzontale ortogonale al percorso P.

I mezzi di trascinamento 132 comprendono una coppia di rulli girevoli in versi contrapposti e a velocità controllate e fra i quali è trascinato il campione tessile in prova. Questi stessi mezzi di trascinamento 132 sono supportati da una rispettiva slitta mobile a comando lungo una direzione orizzontale ortogonale al percorso P così da poter essere allineati all'apertura di ingresso del dispositivo di misurazione della pelosità 130 e mantenere il percorso P sostanzialmente rettilineo.

II terzo modulo di misurazione 106 comprende, in termini generali, propri mezzi di trascinamento 161 del campione tessile analoghi ai mezzi di trascinamento 132, mezzi di taglio 162 di un tratto del campione tessile la cui lunghezza è determinata indirettamente da misurazioni del moto dei mezzi di trascinamento 161, mezzi a freno 163 del campione tessile, mezzi di aspirazione 164 del tratto di campione tagliato e mezzi di pesatura alloggiati all'interno dell'alloggiamento 101. Il quarto modulo di misurazione 107 è del tipo di un regolarimetro capacitivo di tipo noto.

Il terzo modulo di misurazione 106 e il primo modulo di misurazione 103 sono allineati l'uno al di sopra dell'altro in una prima zona di misurazione MI. Il secondo modulo di misurazione 104 (i.e, il dispositivo 10) è disposto in una seconda zona di misurazione M2 distinta dalla prima zona di misurazione MI. L'eventuale quarto modulo di misurazione 107 è disposto in una terza zona di misurazione M3 diversa dalla prima e della seconda zona di misurazione MI e M2 e non raggiunta dai mezzi manipolatori 105. Si precisa che il quarto modulo di misurazione 107 può operare simultaneamente e parallelamente al primo modulo di misurazione 103 e al secondo modulo di misurazione 104.

I mezzi manipolatori 105 sono mobili fra il modulo di caricamento 102, la prima zona di misurazione MI e la seconda zona di misurazione M2; essi sono realizzati per compiere moti di traslazione e/o di rotazione attorno ai tre assi XYZ.

Nella forma di realizzazione rappresenta, i mezzi manipolatori 105 comprendono una struttura a quadrilatero articolato mobile nel piano ZY e che ha uno snodo cilindrico 150 accoppiato a mezzi attuatori non visibili e uno snodo cilindrico 151 opposto al primo e provvisto di una testa di manipolazione 152 girevole attorno all'asse X e provvista di mezzi a pinza per la presa e il rilascio dei campioni tessili.

I mezzi manipolatori 105 non sono ulteriormente descritti essendo di tipo immediatamente comprensibile al tecnico del ramo.

II modulo di caricamento 102 comprende una pluralità di organi di presa del tipo di organi a pinza 120 per il bloccaggio delle estremità di ingresso di una corrispondente pluralità di campioni tessili da testare ciascuno dei quali è avvolto in una corrispondente confezione supportata da una cantra non mostrata.

Gli organi a pinza 120 sono allineati lungo una direzione di caricamento vantaggiosamente verticale (i.e. parallela all'asse Z) e sono singolarmente mobili fra una posizione di bloccaggio e una posizione di sbloccaggio dell'estremità di ingresso di un rispettivo campione tessile.

Il modulo di caricamento 102, inoltre, comprende uno o più, vantaggiosamente due, carrelli 121 ciascuno dei quali è singolarmente mobile in traslazione in entrambi i versi lungo una direzione parallela alla direzione di caricamento in modo da potersi allineare in modo selettivo a uno degli organi a pinza 120.

Ciascun carrello 121 è provvisto di almeno un primo corpo di supporto 122 che è disposto in corrispondenza del fianco degli organi a pinza 120 rivolto verso i moduli di misurazione e che supporta almeno un gruppo operativo scelto fra un gruppo di taglio, un gruppo freno, un gruppo di aspirazione e un gruppo di guida-rinvio di un campione tessile. Ciascun carrello 121, inoltre, è vantaggiosamente provvisto di un secondo corpo di supporto 123 che è disposto in corrispondenza del fianco degli organi a pinza 120 rivolto verso l'alimentazione (cantra) dei campioni tessili e che supporta almeno un gruppo operativo scelto fra un gruppo freno e un gruppo di guida-rinvio del campione tessile. Ciascun carrello 121 è inoltre provvisto di mezzi attuatori per l'attuazione degli organi a pinza fra la loro posizione di bloccaggio e la loro posizione di sbloccaggio.

Ciascun carrello 121 è provvisto di propri mezzi motori ed è collegato all'unità centrale di controllo e gestione.

Ciascun modulo dell'apparecchiatura 100 è dotato di un proprio microprocessore collegato alla unità centrale di controllo e gestione, ciò rende l'apparecchiatura 100 di tipo modulare e componibile in funzione di diverse esigenze.

L'apparecchiatura 100 non è qui ulteriormente descritta e illustrata.

Si precisa che la conformazione delle ganasce del primo morsetto e/o del secondo morsetto come sopra descritta e come rappresentata nelle allegate figure e, in particolare, l'accoppiamento “oscillante" del corpo di serraggio di almeno una fra la ganascia fissa e la ganascia mobile di almeno uno dei due morsetti, può essere adottata anche in dispositivi in cui il morsetto fisso è accoppiato ai primi mezzi di rilevamento per il rilevamento della forza di trazione con mezzi di accoppiamento diversi da quelli come sopra descritti e come rappresentati nelle allegate figure e viceversa.

Questi due aspetti della presente invenzione cioè, pur operando in modo sinergico ai fini dell'ottenimento di misurazioni precise e indipendenti dalla posizione del filo e/o da eventuali attriti, possono essere adottati anche singolarmente. Così, per esempio, il primo morsetto o morsetto fisso può essere accoppiato ai primi mezzi di rilevamento della forza di trazione in modo da oscillare attorno a due diversi assi di oscillazione, indipendentemente da come siano realizzate le ganasce fissa e mobile di esso e, in particolare, indipendentemente da come sia realizzato il corpo di serraggio della ganascia mobile di esso.

Analogamente, la configurazione dei mezzi di movimentazione del secondo morsetto o morsetto mobile e dei secondi mezzi di rilevamento della sua posizione come sopra descritta e come rappresentata nelle allegate figure può essere adottata indipendentemente dalla configurazione del primo morsetto e del secondo morsetto o da come il primo morsetto (fisso) è accoppiato ai primi mezzi di rilevamento per il rilevamento della forza di trazione.

Il dispositivo oggetto della presente invenzione ha il vantaggio di permettere di serrare in modo stabile il campione tessile da testare, limitandone slittamenti rispetto alle ganasce dei due morsetti. In particolare, la possibilità di oscillazione del corpo di serraggio di una o entrambe le ganasce di uno o entrambi i morsetti permette alla rispettiva superficie di serraggio di adattarsi e appoggiarsi all'affacciata superficie di serraggio della corrispondente contro ganascia così da poter stabilmente serrare contro essa una porzione di campione tessile in prova e indipendentemente dalla posizione del campione tessile.

Il dispositivo oggetto della presente invenzione ha inoltre il vantaggio di permettere di rilevare in modo preciso la forza di trazione applicata al campione tessile in prova, eliminando eventuali componenti di forza dovute a pre-carichi e attriti indesiderati e non determinabili e indipendentemente dalla posizione del campione tessile rispetto ai due morsetti. Il dispositivo oggetto della presente invenzione, grazie all'accoppiamento oscillante del primo morsetto (fisso) ai rispettivi mezzi di rilevamento della forza di trazione, permette di eliminare iperstaticità che influirebbero sulle misurazioni di forza di trazione.

Il dispositivo oggetto della presente invenzione ha inoltre il vantaggio di permettere di movimentare il morsetto mobile in modo semplice e comunque accurato con mezzi meccanici relativamente poco costosi.

Il dispositivo oggetto della presente invenzione ha inoltre il vantaggio di permettere di rilevare la posizione del morsetto mobile in modo diretto e preciso.

Il dispositivo di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri e simili, così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'invenzione; inoltre tutti i dettagli sono sostituibili da elementi tecnicamente equivalenti. In pratica i materiali utilizzati, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze tecniche.

Claims (4)

1. RIVENDICAZIONI 1) Dispositivo (10) di misurazione per la misurazione di caratteristiche dinamometriche di campioni tessili allungati del tipo di filati, fili, nastri e simili, in cui detto dispositivo comprende: - un primo morsetto (12), un secondo morsetto (13) che è sostanzialmente allineato e relativamente mobile rispetto a detto primo morsetto (12) lungo una prima direzione di traslazione (A), - in cui ciascuno di detto primo morsetto (12) e di detto secondo morsetto (13) comprende una ganascia fissa (14, 16) e una ganascia mobile (15, 17) relativamente alla rispettiva detta ganascia fissa lungo una seconda direzione di traslazione (B) sostanzialmente ortogonale a detta prima direzione di traslazione (A), in cui detta ganascia mobile (15, 17) è mobile fra una posizione di riposo, in cui essa è distanziata rispetto a detta rispettiva ganascia fissa (14, 16), e una posizione di lavoro, in cui essa è avvicinata a detta rispettiva ganascia fissa (14, 16) per serrare contro di essa una rispettiva porzione di un campione tessile allungato, - primi mezzi di rilevamento (47) della forza che sono accoppiati a detto primo morsetto (12) per rilevare la forza di trazione applicata a detto campione tessile, e - secondi mezzi di rilevamento dello spostamento per rilevare lo spostamento relativo di detto secondo morsetto (13) rispetto a detto primo morsetto (12), caratterizzato dal fatto che almeno una di detta ganascia fissa (14, 16) e di detta ganascia mobile (15, 17) di almeno uno di detto primo morsetto (12) e di detto secondo morsetto (13) comprende: - un corpo di base (18, 19) al quale è accoppiato un corpo di serraggio (22, 26) provvisto di una superficie di serraggio (22a, 26a) che è affrontata a una corrispondente superficie dell'altra rispettiva detta ganascia fissa o detta ganascia mobile per serrare contro di essa detta rispettiva porzione di campione tessile, in cui detto corpo di serraggio (22, 26) è accoppiato a detto corpo di base (18, 19) in modo da poter oscillare attorno ad almeno due assi fra loro diversi.
2. 2) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo di serraggio (26) è accoppiato a detto corpo di base (19) per il tramite di un giunto sferico (28).
3. 3) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo di base (19) supporta uno stelo (32) che è parallelo a detta seconda direzione di traslazione (B) e che ha un'estremità accoppiata a detto corpo di serraggio (26) per il tramite di detto giunto sferico (28).
4. 4) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detta ganascia mobile (15) di almeno uno di detto primo morsetto (12) e di detto secondo morsetto comprende detto corpo di base (19) e detto corpo di serraggio (26) che è accoppiato a detto stelo (32) per il tramite di detto giunto sferico (28), in cui detto stelo (32) è supportato da detto corpo di base (19) in modo mobile con moto di traslazione lungo detta seconda direzione di traslazione (B) e in cui è previsto un attuatore lineare (27) per attuare detto stelo (32) in movimento lungo detta seconda direzione di traslazione (B), 5) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto attuatore lineare (27) è del tipo a cilindro e pistone, in cui detto pistone (30) è mobile rispetto a detto cilindro (29) ed è fissato a detto stelo (32), 6) Dispositivo (10) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto primo morsetto (12) è accoppiato a detti primi mezzi di rilevamento (47) della forza in modo da poter compiere oscillazioni almeno attorno a un primo asse (C). 7) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che detto primo morsetto (12) è accoppiato a detti primi mezzi di rilevamento (47) della forza in modo da poter compiere oscillazioni almeno attorno a un secondo asse (D) diverso da detto primo asse {C), 8) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto primo asse (C) è sostanzialmente ortogonale a un piano parallelo a detta prima direzione di traslazione (A) e a detta seconda direzione di traslazione {B). 9) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 7 o 8, caratterizzato dal fatto che detto secondo asse (D) è parallelo a detta seconda direzione di traslazione {B). 10) Dispositivo (10) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti primi mezzi di rilevamento (47) della forza comprendono un corpo allungato (35) che è disposto lungo una direzione ortogonale al piano parallelo a detta prima direzione di traslazione (A) e a detta seconda direzione di traslazione {B) e che è supportato da almeno una cella di carico {37, 38), in cui detto primo morsetto (12) è accoppiato a una estremità di detto corpo allungato (35). 11) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che detto corpo allungato (35) è supportato da almeno due celle di carico (37, 38). 12) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 10 o 11, caratterizzato dal fatto che detto primo morsetto (12) è montato su una piastra (21) che è supportata in modo girevole attorno a un primo perno (39) fissato a detta estremità di detto corpo allungato (35) e in modo sostanzialmente coassiale a detto corpo allungato (35). 13) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 12, caratterizzato dal fatto che detta piastra (21) è montata su una staffa di supporto (41) in modo da poter compiere oscillazioni attorno a un asse parallelo a detta seconda direzione di traslazione (B), in cui detta staffa di supporto (41) è accoppiata in modo girevole attorno a detto primo perno (39). 14) Dispositivo (10) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende mezzi di movimentazione (46) per la movimentazione di detto secondo morsetto (13) in scorrimento lungo detta prima direzione di traslazione (A), i quali mezzi di movimentazione (46) sono del tipo a cinghia (49) chiusa su se stessa ad anello ed avvolta attorno a una puleggia resa motrice e a una puleggia folle, in cui ad un ramo di detta cinghia (49) è fissata una slitta (50) su cui è montato detto secondo morsetto {13). 15) Dispositivo (10) secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che detti secondi mezzi di rilevamento (48) dello spostamento comprendono un trasduttore di posizione (56) che è montato su detta slitta (50). 16) Dispositivo (10) secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta prima direzione di traslazione (A) è verticale, detta seconda direzione di traslazione (B) è orizzontale e detto primo morsetto (12) è disposto al di sopra di detto secondo morsetto (13).