ITUD20080171A1 - Macchina e procedimento per la mercerizzazione di fili o filati - Google Patents

Description

"MACCHINA E PROCEDIMENTO PER LA MERCERIZZAZIONE DI FILI 0 FILATI"

CAMPO DI APPLICAZIONE

Formano oggetto del presente trovato una macchina ed il relativo procedimento per la mercerizzazione di fili o filati raccolti in matasse. In particolare, il presente trovato si riferisce al tensionamento uniforme delle matasse durante le fasi di immersione in soda caustica dei fili. Nel prosieguo della descrizione con il termine fili si intenderà indifferentemente fili o filati, naturali o sintetici.

STATO DELLA TECNICA

È noto che mercerizzazione si intende un trattamento in cui i fili vengono immersi, sotto tensione, in un bagno di soda caustica.

Sono note macchine e procedimenti di mercerizzazione discontinua in matasse, in cui i fili sono raggruppati in matasse e infilati su due rulli, per essere immersi in una vasca di mercerizzazione riempita con soda caustica.

Nelle macchine note, almeno uno dei due rulli à ̈ selettivamente allontanatile rispetto all'altro, in modo da impartire ai fili in matasse una voluta tensione caratteristica del processo di mercerizzazione .

La movimentazione di uno dei due rulli à ̈ realizzata, normalmente, mediante una pluralità di organi di movimentazione distribuiti e vincolati, normalmente in modo equidistante, sulla lunghezza del rullo stesso.

Sono noti organi di movimentazione di tipo meccanico, in cui ciascun organo à ̈ controllato e comandato individualmente, benché sincronizzato con gli altri, per movimentare il rullo mobile mantenendolo sostanzialmente parallelo all'altro rullo fisso.

In questa soluzione, per garantire un'efficace uniformità di tensionamento dei fili, stando anche le possibili disuniformità di comportamento delle diverse matasse, sono previsti cinematismi di coordinamento molto complessi, con conseguenti costi elevati sia di realizzazione, sia di gestione, sia di manutenzione.

Inoltre, la conformazione meccanica degli organi di movimentazione ha un'elevata rigidità operativa, potendo quindi eseguire solo un numero prestabilito di operazioni, senza permettere all'utente di variare a piacere le condizioni operative di funzionamento .

Sono anche note macchine in cui gli organi di movimentazione sono di tipo elettromeccanico, e quindi controllati e gestiti elettronicamente, uno ad uno, mediante specifici trasduttori, elettrovalvole od altro.

Queste macchine note richiedono sofisticati impianti elettronici di controllo e coordinamento degli organi di movimentazione, i quali impianti, oltre ad essere molto costosi e complessi, non sempre risultano completamente affidabili, comportando anche frequenti fermi macchina.

Inoltre, i normali ambienti di lavoro in cui sono installate le macchine di mercerizzazione e le sostanze utilizzate nelle fasi di produzione, ad esempio la soda caustica, determinano frequenti malfunzionamenti dell'elettronica con conseguente riduzione dell'affidabilità della macchina, bassa qualità del prodotto ottenuto e bassa produttività.

Uno scopo del presente trovato à ̈ quello di realizzare una macchina, e mettere a punto un procedimento, di mercerizzazione in matasse che permettano di ottenere, con elevata ripetiblità ed affidabilità, un filo mercerizzato di ottima qualità, e che permettano un'elevata flessibilità produttiva, sì da variare a piacere le condizioni operative di funzionamento.

Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questo ed altri scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato à ̈ espresso e caratterizzato nelle rivendicazioni indipendenti.

Le relative rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell'idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, una macchina per la mercerizzazione di fili, o filati, secondo il presente trovato comprende almeno una coppia di rulli su cui vengono disposte, in condizione infilata, una pluralità di matasse di filo.

La macchina secondo il trovato comprende inoltre una vasca di mercerizzazione, almeno parzialmente riempita con soda caustica, in cui la coppia di rulli viene selettivamente immersa per portare le matasse almeno parzialmente a bagno nella soda caustica.

La macchina comprende inoltre mezzi di movimentazione che movimentano selettivamente almeno uno dei rulli della coppia rispetto all'altro, in modo da effettuare un tensionamento delle matasse, quando si trovano a bagno nella vasca di mercerizzazione.

Secondo un aspetto caratteristico del presente trovato, i mezzi di movimentazione comprendono un'unica struttura mobile associata ad un attuatore di movimentazione e ad almeno due organi di aggancio atti a vincolare detta struttura mobile all'almeno un rullo mobile.

Con il presente trovato, un solo attuatore di movimentazione determina la selettiva movimentazione dell'unica struttura mobile, la quale, essendo associata agli organi di aggancio, condiziona la movimentazione del rullo mobile rispetto all'altro rullo della coppia.

In questo modo, viene applicata sostanzialmente la stessa tensione su tutto il rullo, in modo da applicare una tensione di mercerizzazione uniforme su tutte le matasse caricate sui rulli.

Inoltre, l'unico attuatore di movimentazione può essere regolato ed azionato semplicemente ed a piacere, sostanzialmente senza vincoli operativi, potendo quindi stabilire, anche di volta in volta, le volute tensioni, o cicli di tensionamento, delle matasse di fili.

Con il presente trovato si ha pertanto che, in modo semplice ed economico, à ̈ possibile ottenere sia un'elevata affidabilità operativa, tipica delle macchine note con organi meccanici, sia un'elevata flessibilità operativa, tipica delle macchine note con organi elettromeccanici.

Allo stesso tempo, il presente trovato permette di evitare frequenti interruzioni della produzione ed elevati costi di progettazione e realizzazione delle componenti di comando e controllo.

Secondo una variante, la struttura mobile à ̈ montata su un telaio fisso, sul quale à ̈ realizzata la vasca. In particolare, la movimentazione della struttura mobile rispetto al telaio à ̈ coordinata da una pluralità di elementi di reazione scorrevoli rispetto ad opportune guide.

Tali elementi di reazione contrastano potenziali slittamenti laterali e/o rotativi della struttura mobile dovuti, ad esempio, a lunghezze differenti, disuniformità, o difetti, di alcune delle matasse, od altro.

Tali elementi di reazione permettono di mantenere il rullo mobile perfettamente allineato al rullo fisso durante la sua movimentazione.

In questo modo, viene garantita un'uniformità di tensionamento delle matasse, sostanzialmente in qualsiasi condizione operativa.

Questo vantaggio permette un'elevata ripetibilità qualitativa del filato mercerizzato.

Secondo una variante l'attuatore di movimentazione comprende un cilindro oleodinamico comandato e controllato da un unico gruppo di elettrovalvole. Tale soluzione del trovato permette di semplificare al massimo la configurazione dell'eventuale unità di controllo che governa le fasi di mercerizzazione.

Secondo un'altra variante, gli organi di aggancio solidali alla struttura mobile, comprendono almeno due ganci ad uncino vincolati alle estremità del rullo, in modo tale da movimentare quest'ultimo coordinatamente alla struttura mobile e, allo stesso tempo, permetterne la libera rotazione assiale.

Secondo un'altra variante, in cui sono previste due coppie di rulli, la struttura mobile comprende un numero di organi di aggancio coordinato al numero di coppie di rulli, così da vincolare le estremità di ciascun rullo mobile, e movimentare coordinatamente e uniformemente tutti i rulli mobili di ciascuna coppia.

Secondo un'altra variante la struttura mobile à ̈ conformata a slitta.

Secondo un'altra variante ancora, la struttura mobile comprende un telaio a traliccio.

ILLUSTRAZIONE DEL DISEGNO

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di una forma preferita di realizzazione, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- fig. 1 Ã ̈ una vista assonometrica di una macchina per la mercerizzazione secondo il presente trovato, in una prima condizione operativa;

- fig. 2 Ã ̈ una vista assonometrica della macchina di fig. 1, in una seconda condizione operativa;

- fig. 3 illustra una vista in esploso della macchina di fig. 1 con una sua struttura mobile in condizione ribaltata.

DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONE

PREFERENZIALE DEL TROVATO

Con riferimento alle figure 1 e 2, una macchina 10 secondo il presente trovato comprende un telaio 11 definente una vasca 12, la quale, in uso, Ã ̈ riempita di soda caustica per effettuare la mercerizzazione di fili.

La macchina 10 comprende due coppie di rulli, ciascuna delle quali comprende un rullo fisso 13, motorizzato, ed un rullo mobile 15, folle. I fili da mercerizzare vengono infilati in matasse 14 su ciascuna coppia di rulli 13, 15.

Entrambe le coppie di rulli 13, 15 sono comunemente montate su una torretta mobile 21, atta a portare selettivamente i rulli 13, 15, fra una posizione sollevata di caricamento, in cui sono esterni alla vasca 12, ed una posizione abbassata di mercerizzazione, in cui sono almeno in parte immersi nella vasca 12, per mantenere le matasse 14 almeno parzialmente immerse nella soda caustica. Nelle figure allegate, la macchina 10 secondo il trovato à ̈ sempre illustrata in posizione abbassata di mercerizzazione.

La macchina 10 comprende inoltre un meccanismo di movimentazione 16 montato scorrevole sul telaio 11 e vincolato, almeno nella posizione abbassata, ai rulli mobili 15 di ciascuna coppia.

Il meccanismo di movimentazione 16 comprende una struttura mobile, nel caso di specie una slitta 17, provvista frontalmente di una pluralità di ganci 19 ad uncino, nel caso di specie quattro, atti ciascuno a vincolarsi ad una rispettiva estremità del corrispondente rullo mobile 15.

La slitta 17 Ã ̈ selettivamente movimentabile mediante un attuatore lineare 22, fra una condizione di riposo avvicinata alla vasca 12 (fig.

1), ed una condizione di tensionamento, in cui à ̈ leggermente allontanato dalla vasca 12 (fig. 2), e allontana il rullo mobile 15 rispetto al rullo fisso 13, impartendo una voluta tensione di mercerizzazione sulle matasse 14.

L'attuatore lineare 22 Ã ̈, nel caso di specie, di tipo oleodinamico controllato elettronicamente da un unico gruppo di elettrovalvole, di tipo tradizionale e non illustrate nei disegni, che ne determinano l'attuazione fra una e l'altra delle sue posizioni operative.

Secondo una variante, non illustrata, sono previsti due attuatori oleodinamici disposti ravvicinati e simmetricamente all'asse mediano della slitta 17. In questa soluzione, gli attuatori sono fra loro coordinati per effettuare un'azione comune di movimentazione della slitta 17.

Inoltre, la slitta 17 à ̈ associata al telaio 11, mediante una pluralità di pattini di reazione 23 montati su una superficie di fondo della slitta 17 stessa, ed atti a scorrere rispetto a coordinate guide 24 montate sul telaio 11.

In particolare, la cooperazione fra i pattini di reazione 23 e le guide 24 à ̈ tale da contrastare potenziali movimenti laterali e/o rotativi della slitta dovuti, ad esempio, a lunghezze differenti, disuniformità, o difetti, di alcune delle matasse 14, od altro.

Si ha pertanto che à ̈ possibile mantenere il rullo mobile 15 perfettamente allineato al rullo fisso 13, durante la movimentazione, garantendo un'uniformità di tensionamento sulle matasse 14, migliorando la qualità del prodotto finito.

I ganci 19 sono conformati in modo che le estremità dei rulli mobili 15 si posizionino automaticamente in cooperazione con i ganci 19 stessi, quando tali rulli 15 vengono portati nella posizione abbassata di mercerizzazione. Inoltre, la conformazione dei ganci 19 à ̈ tale da permettere ai rulli 15 di svincolarsi liberamente dai ganci 19 stessi, quando tali rulli 15 vengono riportati nella posizione sollevata di caricamento.

In particolare, il vincolo stabilito fra il gancio ad uncino 19 e l'estremità del rullo mobile 15 nella posizione abbassata dei rulli 13, 15, à ̈ tale per cui tale rullo mobile 15 à ̈ libero di ruotare attorno al proprio asse ed à ̈ vincolato alla slitta 17 lungo una direzione sostanzialmente trasversale, subendone l'eventuale movimentazione impartita dall'attuatore lineare 22.

II funzionamento della macchina 10 secondo il trovato à ̈ il seguente.

Le coppie di rulli 13, 15, si trovano inizialmente nella posizione sollevata di caricamento e, mediante un dispositivo caricatore di matasse 14, non illustrato, su di essi vengono infilate una pluralità di matasse 14 di filo.

Una volta terminato il caricamento, i rulli 13, 15, vengono portati nella posizione abbassata di mercerizzazione, così che le matasse 14 risultino almeno parzialmente a bagno nella soda caustica.

I rulli mobili 15 si portano automaticamente in condizione di vincolo con i ganci 19, mentre i rulli fissi 13 vengono portati in rotazione per far passare tutta la matassa 14 nella soda caustica. Viene quindi azionato l'attuatore lineare 22, per portare la slitta 17 nella sua posizione di tensionamento, allontanando, con un'unica azione di trazione uniforme, i rulli mobili 15 dai relativi rulli fissi 13.

Viene così conferita una tensione uniforme alle matasse 14 per effettuare la mercerizzazione nelle migliori condizioni operative.

Una volta terminata la mercerizzazione, l'unico attuatore lineare 22 riporta la slitta 17 nella posizione di riposo, con conseguente riavvicinamento dei rulli 13 e 15, e conseguente rilascio del tensionamento del filato.

I rulli 13, 15, vengono poi sollevati dalla torretta 21 e riportati nella posizione di caricamento, in modo da sostituire le matasse 14 di filo mercerizzato con altre di filo da mercerizzare .

E' chiaro che alla macchina 10 ed al procedimento di mercerizzazione fin qui descritti possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti o rispettivamente di fasi, senza per questo uscire dall'ambito del presente trovato.

E' anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad esempi specifici, una persona esperta del ramo potrà senz'altro realizzare molte altre forme equivalenti di macchina e procedimento per la mercerizzazione di fili o filati, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell'ambito di protezione da esse definito.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Macchina per la mercerizzazione di fili, o filati, comprende almeno una coppia di rulli (13, 15) su cui sono atte ad essere disposte, in condizione infilata, una pluralità di matasse (14) di filo, una vasca di mercerizzazione (12) almeno parzialmente riempita con soda caustica ed in cui detta coppia di rulli (13, 15) à ̈ atta ad essere almeno parzialmente immersa per portare dette matasse (14) almeno parzialmente a bagno, e mezzi di movimentazione (16) atti a movimentare selettivamente almeno uno di detti rulli (15) di detta coppia rispetto all'altro rullo (13), in modo da effettuare un tensionamento di dette matasse (14), quando si trovano a bagno in detta vasca di mercerizzazione (12), caratterizzata dal fatto che detti mezzi di movimentazione (16) comprendono un'unica struttura mobile (17) associata ad un attuatore di movimentazione (22) e ad almeno due organi di aggancio (19) atti ad essere vincolati all'almeno un rullo mobile (15).
2. 2. Macchina come nella rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detta struttura mobile (17) comprende una pluralità di elementi di reazione (23) scorrevoli rispetto coordinate guide (24) ed atti a contrastare potenziali movimenti laterali e/o rotativi di detta struttura mobile (17), in modo da mantenere detto rullo mobile (15) allineato a detto rullo fisso (13) durante la sua movimentazione.
3. 3. Macchina come nella rivendicazione 1 o 2, in cui comprende almeno un telaio fisso (11) in cui à ̈ ricavata detta vasca di mercerizzazione (12), caratterizzata dal fatto che detta struttura mobile (17) à ̈ montata mobile su detto telaio fisso (11).
4. 4. Macchina come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detto unico attuatore di movimentazione comprende un cilindro oleodinamico (22) comandato e controllato da un'unità di controllo.
5. 5. Macchina come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detti organi di aggancio comprendono almeno due ganci ad uncino (16) atti ad essere vincolati alle estremità di detto rullo mobile (15), in modo tale da permetterne sia la movimentazione coordinata a detta struttura mobile (17), sia la libera rotazione assiale.
6. 6. Macchina come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui sono previste due di dette coppie di rulli (13, 15), caratterizzata dal fatto che detta struttura mobile (17) comprende un numero di organi di aggancio (19) commisurato al numero di coppie di rulli (13, 15), in modo da vincolare le estremità di ciascun rullo mobile (15), e movimentare coordinatamente tutti rulli mobili (15) di ciascuna coppia.
7. 7. Macchina come in una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzata dal fatto che detta struttura mobile comprende almeno una slitta (17).
8. 8. Procedimento per la mercerizzazione di fili, o filati, comprendente almeno una fase di mercerizzazione in cui mediante almeno una coppia di rulli (13, 15) su cui sono atte ad essere disposte, in condizione infilata, una pluralità di matasse (14) di filo, dette matasse (14) vengono portate almeno parzialmente a bagno in una vasca di mercerizzazione (12) almeno parzialmente riempita con soda caustica, ed in cui, quando si trovano a bagno in detta vasca di mercerizzazione (12), le matasse (14) vengono tensionate mediante la movimentazione selettiva, attuata da relativi mezzi di movimentazione (16), di almeno uno di detti rulli (15) di detta coppia rispetto all'altro rullo (13), caratterizzato dal fatto che in detta fase di mercerizzazione, detta movimentazione selettiva di almeno uno di detti rulli (15) viene effettuata in modo coordinato da un'unica struttura mobile (17) associata ad un attuatore di movimentazione (22) e ad almeno due organi di aggancio (19) atti ad essere vincolati all'almeno un rullo mobile (15).
9. 9. Macchina e procedimento per la mercerizzazione di fili, sostanzialmente come descritti, con riferimento agli annessi disegni,