ITVI20070112A1 - Metodo di avvolgimento di un elemento filiforme in bobina e macchina avvolgitrice realizzante tale metodo - Google Patents

Description

Descrizione del brevetto per invenzione industriale avente titolo:”METODO DI AVVOLGIMENTO DI UN ELEMENTO FILIFORME IN BOBINA E MACCHINA AVVOLGITRICE REALIZZANTE TALE METODO”

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un metodo di avvolgimento di un elemento filiforme in bobina, particolarmente adatto ad essere impiegato con cavi elettrici, tubi flessibili, o altri elementi filiformi.

La presente invenzione concerne altresì una macchina avvolgitrice realizzante il suddetto metodo di avvolgimento. E’ noto che i cavi elettrici, in particolare quelli impiegati industrialmente, vengono avvolti attorno a rocchetti metallici direttamente a valle del processo produttivo che realizza il cavo, per formare bobine di elevate metrature.

Successivamente, in un passaggio intermedio detto "trapasso”, il cavo viene trasferito dalle suddette bobine a rocchetti più piccoli, dove viene avvolto in bobine di dimensioni e pesi adatti al mercato all'ingrosso.

Questi ultimi rocchetti sono realizzati, generalmente, in legno e/o materiale plastico e sono costituiti da un corpo tubolare, sostanzialmente cilindrico, provvisto alle estremità di due flange laterali di contenimento.

L’avvolgimento viene eseguito mediante macchine avvolgitrici, di cui sono note svariate forme esecutive.

Secondo una di tali forme esecutive, la macchina comprende un'incastellatura insistente a terra alla quale è associato il rocchetto ed un motore per porre in rotazione il rocchetto stesso attorno al suo asse longitudinale.

La macchina comprende inoltre una testa di alimentazione, scorrevolmente associata all'incastellatura secondo una direzione parallela al suddetto asse longitudinale del rocchetto, che supporta scorrevolmente il cavo.

Il cavo viene fissato al rocchetto e, in virtù della rotazione di quest’ultimo, vi si avvolge attorno, guidato dalla testa di alimentazione.

Quest'ultima, contemporaneamente, si muove con moto alternativo e velocità costante da un lato all’altro del rocchetto, così da spostare il punto di avvolgimento del cavo per avvolgere, su più strati sovrapposti, spire reciprocamente affiancate e sostanzialmente elicoidali.

La macchina sopra descritta presenta un limite nella densità ottenibile per l’avvolgimento, ovvero nel numero di spire avvolte attorno ad un dato rocchetto.

Infatti, poiché il cavo viene guidato dalla testa di alimentazione, che si trova ad una certa distanza dal rocchetto, la precisione di deposito del cavo sul corpo di supporto stesso è incerta.

Di conseguenza, le irregolarità del diametro del cavo e/o della superficie del rocchetto, piuttosto comuni nei rocchetti in legno e/o plastica e nei cavi elettrici, provocano deviazioni della spira rispetto al suo percorso ideale.

Per tale motivo, può sorgere l'ulteriore inconveniente che una spira si sovrapponga a quella adiacente, ad ulteriore discapito della regolarità dell'avvolgimento.

Si comprende facilmente che le suddette irregolarità perturbano l'avvolgimento e limitano la densità di spire ottenibile, le quali perciò non riempiono completamente il rocchetto.

Inoltre, le irregolarità si propagano agli strati di avvolgimento successivi, producendo un effetto a cascata. Secondo una variante esecutiva nota, la macchina avvolgitrice comprende un sensore per determinare la posizione della spira in avvolgimento, in base alla quale viene regolato, istante per istante, l’avanzamento della testa di alimentazione.

Questo metodo, pur evitando sovrapposizioni tra le spire, presenta il limite di adattarsi soltanto a cavi con sezione perfettamente circolare e diametro pressoché costante, come ad esempio nel caso dei fili per saldatura.

Infatti, con cavi di diametro variabile, il passo delle spire varia di conseguenza, generando pertanto un avvolgimento irregolare.

Entrambi i casi sopra descritti presentano l'ulteriore inconveniente che le spire di ciascuno strato, incrociando quelle dello strato sottostante, possono subire deviazioni per effetto degli avvallamenti presenti tra una spira e l’altra di quest’ultimo, ad ulteriore discapito della regolarità del'avvolgimento.

La presente invenzione intende superare tutti gli inconvenienti citati, che si riscontrano nelle macchine avvolgitrici di tipo noto.

In particolare, è un primo scopo dell'invenzione realizzare un metodo di avvolgimento in bobina di un elemento filiforme, come ad esempio un cavo elettrico, su un corpo di supporto, ad esempio un rocchetto in legno, che consenta di ottenere spire più regolari rispetto ai metodi di avvolgimento di tipo noto, anche quando la superficie del corpo di supporto e/o la sezione dell’elemento filiforme siano irregolari.

È ulteriore scopo dell'invenzione di ottenere una densità di avvolgimento superiore rispetto ai metodi noti, così da aumentare la lunghezza dell'elemento filiforme avvolto su un dato corpo di supporto.

Gli scopi suddetti sono raggiunti da un metodo di avvolgimento secondo la rivendicazione principale, cui si rimanda per brevità.

Gli scopi detti sono altresì raggiunti da una macchina avvolgitrice secondo la rivendicazione 13).

Altre caratteristiche di dettaglio del metodo e della macchina dell'invenzione sono riportate nelle relative rivendicazioni dipendenti.

Vantaggiosamente, la maggior lunghezza di elemento filiforme avvolto a parità di dimensioni della bobina consente di ridurre il numero di bobine da movimentare nei magazzini, riducendo pertanto anche lo spazio occupato e le spese di trasporto.

Ancora vantaggiosamente, la regolarità delle spire conferisce alla bobina un gradevole aspetto estetico.

Gli scopi ed i vantaggi sopra detti saranno meglio evidenziati durante la seguente descrizione di una preferita forma esecutiva dell'invenzione, che viene data a titolo indicativo ma non limitativo, con riferimento alle tavole di disegno allegate, in cui:

- la fig. 1 rappresenta la macchina avvolgitrice dell'invenzione, in vista assonometrica;

- la fig. 2 rappresenta un dettaglio ingrandito della fig. 1 ; - le figg. da 3 a 9 rappresentano, in forma schematica, altrettante fasi operative del metodo dell'invenzione realizzato dalla macchina di fig. 1.

Come si osserva in fig. 1 , il metodo prevede l’avvolgimento in bobina 2 dell'elemento filiforme W su un corpo di supporto 3, il quale individua un asse longitudinale X e presenta su ciascuna estremità una flangia laterale 3a, 3b.

Preferibilmente, il corpo di supporto 3 è un rocchetto circolare, ma il metodo si adatta anche a corpi di supporto di sezione non circolare, ad esempio ovale o prismatica, come nel caso di corpi di supporto realizzati mediante l’unione di più listelli in legno.

L’elemento filiforme W è, preferibilmente, un cavo elettrico, pur potendo essere un qualsivoglia materiale adatto ad essere avvolto in bobina, come ad esempio un tubo flessibile, una corda, o simili.

Il diametro d dell’elemento filiforme W può, evidentemente, essere qualsivoglia.

Il metodo prevede di fissare un’estremità Wa dell’elemento filiforme W alla superficie 4 del corpo di supporto 3, a ridosso di una prima flangia laterale 3a.

Preferibilmente, il fissaggio viene realizzato mediante nastro adesivo, pur potendo venire eseguito, ad esempio, anche mediante altri mezzi di fissaggio, oppure inserendo l’elemento filiforme W in un foro praticato nel corpo di supporto 3, o in altro modo equivalente.

Il corpo di supporto 3 viene quindi posto in rotazione attorno al suo asse longitudinale X secondo il verso R, per avvolgere l’elemento filiforme W attorno alla superficie del corpo di supporto stesso e formare così un primo strato di spire S, Sa, come si osserva in fig. 3, che rappresenta una vista anteriore della bobina 2.

La rotazione viene proseguita per avvolgere altri strati di spire, ciascuno dei quali è sovrapposto allo strato precedente, com’è illustrato in fig. 9.

Evidentemente, il numero di strati avvolti potrà essere qualsivoglia e dipenderà, ad esempio, dal diametro d dell’elemento filiforme W, nonché dalla geometria del corpo di supporto 3.

Secondo l’invenzione, come si osserva sempre in fig. 3, durante l'avvolgimento del primo strato e per ciascuna rotazione di 360°, corrispondente all ’avvolgimento di una spira S, vengono eseguite le seguenti operazioni:

a) per un angolo prefissato di 300°, il punto di tangenza P dell’elemento filiforme W sulla superficie 4 del corpo di supporto 3 viene mantenuto giacente su piano di riferimento H perpendicolare all’asse longitudinale X del corpo di supporto 3, ovvero sostanzialmente parallelo alle flange 3a, 3b, per avvolgere un primo tratto S1 della spira S;

b) per i rimanenti 60°, il punto di tangenza P viene spostato verso la seconda flangia laterale 3b di una distanza predefinita Z e ortogonalmente al suddetto piano di riferimento H, per avvolgere un secondo tratto S2 della spira S e predisporre la posizione del punto di tangenza P all’inizio della spira successiva.

L'operazione di cui al punto b) non viene effettuata per l'ultima spira del primo strato, essendo questa disposta a ridosso della seconda flangia 3b, come sarà più evidente nel seguito.

Evidentemente, la distanza predefinita Z di spostamento corrisponde al passo delle spire Sa, nelle quali il primo tratto S1 è sostanzialmente parallelo alle flange 3a, 3b mentre il secondo tratto S2 definisce un angolo di deviazione Ad rispetto al primo tratto S1.

Di conseguenza, ciascuna coppia di spire Sa adiacenti individua, sulla superficie del primo strato, un avvallamento idoneo ad accogliere una corrispondente spira dello strato successivo, consentendo così di raggiungere lo scopo di realizzare un avvolgimento regolare.

In varianti esecutive del metodo dell’invenzione, il suddetto angolo prefissato può, evidentemente, assumere un qualsivoglia valore inferiore a 360°.

Tuttavia, si è riscontrato che il valore di 300° sopra indicato assicura i migliori risultati in termini di regolarità di avvolgimento, con elementi flessibili W di vari diametri d. La posizione del punto di tangenza P rispetto al piano di riferimento H perpendicolare all’asse longitudinale X del corpo di supporto 3 viene stabilita, istante per istante durante l'avvolgimento del primo strato, mediante mezzi di guida 9 disposti a contatto con l’elemento filiforme W in prossimità del punto di tangenza P con il corpo di supporto 3, visibili in dettaglio in fig. 2.

Questo consente di disporre le spire Sa del primo strato in posizioni precise e secondo intervalli equidistanti, a vantaggio della regolarità degli strati successivi.

Il metodo dell’invenzione prevede di avvolgere nel primo strato un numero N di spire Sa prefissato, secondo la formula:

N = I N T ( U/d ) ,

dove U è la larghezza utile del corpo di supporto 3 mentre d è il diametro dell’elemento filiforme W.

In particolare, la larghezza utile U è definita come la distanza D tra le flange laterali 3a, 3b del corpo di supporto 3, a meno della metà del diametro d dell’elemento filiforme W:

L = D - d/2.

Inoltre, la distanza predefinita di spostamento Z tra due spire Sa adiacenti viene stabilita come il rapporto tra la larghezza utile U ed il numero prefissato di spire N, secondo la formula:

Z = U / N.

Da quanto detto, si comprende che tra l’ultima spira del primo strato e la seconda flangia rimane uno spazio residuo pari alla metà del diametro d dell’elemento filiforme W.

Questo consente di avvolgere il secondo strato sfalsato rispetto al primo di mezzo diametro d, con ciascuna sua spira Sa disposta in corrispondenza del’avvallamento tra due spire Sa adiacenti del primo strato.

E' evidente che la stessa situazione si ripete per gli strati successivi e che, pertanto, tutti gli strati comprenderanno lo stesso numero N di spire del primo strato.

Quanto detto consente di raggiungere lo scopo di ottenere un avvolgimento ordinato e con un’elevata densità di spire, superiore rispetto a quella ottenibile con i metodi di avvolgimento noti, a parità di dimensioni dell'elemento filiforme W e del corpo di supporto 3.

Inoltre, vantaggiosamente, la suddetta disposizione delle spire Sa consente di ottenere bobine 2 dall’aspetto più ordinato rispetto a quelle ottenute con i metodi noti.

Durante l'avvolgimento della bobina 2, l’elemento filiforme W viene mantenuto teso per almeno un tratto T adiacente alla bobina 2 stessa, come si osserva in fig. 4, che rappresenta una vista dall'alto della bobina 2.

Il tratto teso T definisce, rispetto al piano di riferimento H corrispondente all’ultima spira avvolta S, un angolo di incidenza Ai inferiore a 90°, sul lato corrispondente al verso di avanzamento dello strato in avvolgimento.

Durante l’avvolgimento del primo strato, il suddetto angolo di incidenza Ai viene mantenuto preferibilmente maggiore o uguale all’angolo di deviazione Ad, affinché l’elemento filiforme W rimanga costantemente in contatto con i mezzi di guida 9, a vantaggio della precisione deH’avvolgimento.

Al contrario, durante l'avvolgimento dell’ultima spira del primo strato, il tratto teso T dell'elemento filiforme W viene preferibilmente disposto allineato al piano di riferimento H dell’ultima spira.

Questo consente, vantaggiosamente, di evitare attriti tra il tratto teso T e la seconda flangia 3b del corpo di supporto 3, che potrebbero danneggiare la superficie dell'elemento filiforme W e perturbare la regolarità dell ’avvolgimento.

Durante l'avvolgimento del secondo tratto S2 della suddetta ultima spira del primo strato, l’elemento filiforme W sormonta la penultima spira, determinando in tal modo l’inizio dello strato successivo, come si osserva in fig. 6.

E’ evidente che la stessa situazione si ripeterà in modo analogo per gli strati successivi.

Come si osserva nelle figg. 5 e 6, il metodo prevede di effettuare, per almeno il primo strato, una misurazione del dislivello tra la spira in avvolgimento S ed una o più spire già avvolte Sa, così da individuare il momento in cui avviene il suddetto sormonto.

Questo consente, vantaggiosamente, di stabilire con precisione l’inizio dell’avvolgimento della prima spira del secondo strato, così da sincronizzare il movimento del tratto teso T con la rotazione del corpo di supporto 3, per regolare correttamente l’angolo di incidenza Ai.

Evidentemente, in varianti esecutive del metodo dell’invenzione, la misurazione sopra descritta può venire effettuata più volte nel corso dell’avvolgimento, consentendo di ottenere una maggior precisione.

Durante l'avvolgimento delle spire Sa appartenenti agli strati successivi al primo, il tratto teso T viene mantenuto in leggero anticipo rispetto alla spira in avvolgimento S, definendo così un angolo di incidenza Ai diverso da zero, come si osserva in fig. 9.

Questo consente, vantaggiosamente, di realizzare una guida ottimale dell’elemento filiforme W, in particolare durante l’avvolgimento del secondo tratto S2 delle spire Sa, che definisce un angolo di deviazione Ad uguale a quello delle spire del primo strato.

In altre forme esecutive del metodo dell’invenzione è anche possibile che, durante l’avvolgimento del primo tratto S1 delle spire Sa degli strati successivi al primo, il tratto teso T mantenga un angolo di incidenza Ai uguale a zero.

Evidentemente, varianti esecutive del metodo dell’invenzione potranno comprendere ulteriori operazioni secondarie, quali ad esempio una spazzolatura della superficie dell’elemento filiforme W durante l’avvolgimento per rimuovere residui di sporco derivanti dalle lavorazioni precedenti, la sua tranciatura alla conclusione dell’avvolgimento, una prova di continuità nel caso di cavi elettrici, ecc.

Le operazioni suddette, impiegate normalmente nei processi di avvolgimento, sono ben note al tecnico medio del settore. Il metodo fin qui descritto è particolarmente adatto ad essere realizzato con una macchina avvolgitrice 1 che, come si osserva in fig. 1 , comprende un'incastellatura 1a insistente a terra, alla quale sono associati mezzi di sostegno 5 del corpo di supporto 3.

Sono inoltre presenti mezzi di motorizzazione 6, preferibilmente un motore elettrico, per la rotazione del corpo di supporto 3 attorno al suo asse longitudinale X, associati ai mezzi di sostegno 5.

La macchina avvolgitrice 1 comprende inoltre una testa di alimentazione 7 dell’elemento filiforme W alla bobina 2, scorrevolmente associata all'incastellatura 1a mediante primi mezzi di scorrimento 8 che individuano una prima direzione di lavoro L parallela all'asse longitudinale X del corpo di supporto 3.

I primi mezzi di scorrimento 8, associati a primi mezzi attuatori 8a, consentono di modificare la posizione della testa di alimentazione 7 rispetto al corpo di supporto 3, in modo che il tratto teso T dell’elemento filiforme W rimanga sostanzialmente allineato alla spira in avvolgimento S.

Secondo l’invenzione e come si osserva più in dettaglio nelle figg. 2 e 3, la testa di alimentazione 7 comprende mezzi di guida 9 disposti a contatto con l’elemento filiforme W in prossimità del suo punto di tangenza P con la superficie 4 del corpo di supporto 3.

I suddetti mezzi di guida 9 consentono di mantenere, istante per istante, il punto di tangenza P nella posizione prevista dal metodo dell'invenzione più sopra descritto.

In particolare, i mezzi di guida 9 comprendono una piastra di guida 10 dove si individua una superficie di contatto 10a con l’elemento filiforme W che, preferibilmente, è perpendicolare alla superficie 4 del corpo di supporto 3.

La piastra di guida 10 è associata alla testa di alimentazione 7 mediante secondi mezzi di scorrimento 11 che individuano una seconda direzione di lavoro L1 perpendicolare all’asse longitudinale X del corpo di supporto 3, a loro volta associati a secondi mezzi attuatori, non rappresentati.

Preferibilmente, i secondi mezzi attuatori 11 consentono alla piastra di guida 10 piccoli spostamenti nella seconda direzione di lavoro L1 , così che essa possa rimanere a contatto della superficie 4 del corpo di supporto 3 anche nei casi in cui questa non sia cilindrica, seguendone le irregolarità.

L'operazione di misurazione del dislivello prevista dal metodo dell’invenzione viene realizzata, preferibilmente, per mezzo di una testa di misura 12.

Questa è scorrevolmente associata alla testa di alimentazione 7 mediante terzi mezzi di scorrimento 13 secondo una terza direzione di lavoro L2, perpendicolare all'asse longitudinale X e, preferibilmente, parallela alla seconda direzione di lavoro L1 , lungo la quale è posta in movimento mediante terzi mezzi attuatori non rappresentati. La testa di misura 12 comprende almeno un primo elemento tastatore 14, preferibilmente un piattello 14a, posto a contatto con la spira S in fase di avvolgimento, ed un secondo elemento tastatore 15, preferibilmente un rullo 15a, posto a contatto con le spire Sa precedenti già avvolte.

Il primo elemento tastatore 14 è scorrevolmente associato alla testa di misura 7 secondo una direzione di scorrimento parallela alla terza direzione di lavoro L2, così da potersi muovere relativamente al secondo elemento tastatore 15. La testa di alimentazione 7 comprende anche un gruppo guidatilo 16, operativamente connesso alla testa di alimentazione 7 mediante mezzi di collegamento 17, al quale è scorrevolmente associato l’elemento filiforme W.

In particolare, l’elemento filiforme W scorre tra una coppia di corpi circolari 20, 21 disposti reciprocamente affacciati e girevolmente associati al gruppo guidatilo 16.

Per quanto concerne i mezzi di collegamento 17, essi comprendono quarti mezzi di scorrimento 18 secondo una direzione parallela all’asse longitudinale X, associati a quarti mezzi attuatori, non rappresentati.

In tal modo, il gruppo guidafilo 16 può scorrere rapidamente ed indipendentemente dalla posizione della testa di alimentazione 7 e dei mezzi di guida 9 ad essa associati. Vantaggiosamente, questo consente di modificare l’angolo di incidenza Ai del tratto teso T dell’elemento filiforme W rispetto alla spira in avvolgimento S, mantenendo al contempo i mezzi di guida 9 nella posizione corretta.

Preferibilmente, i mezzi di collegamento 17 comprendono anche quinti mezzi di scorrimento 19 del gruppo guidafilo 16 secondo una direzione perpendicolare all’asse longitudinale X, associati a quinti mezzi attuatori, non rappresentati.

I suddetti quinti mezzi di scorrimento 19 consentono di orientare verticalmente il tratto teso T come si osserva nelle figg. 7 e 8, ottenendo i vantaggi che saranno descritti a breve.

Preferibilmente, i mezzi di scorrimento 8, 11 , 13, 18, 19 fin qui citati sono guide lineari, mentre i relativi mezzi attuatori possono essere, ad esempio, motoriduttori, cilindri idraulici viti senza fine e/o altri mezzi equivalenti, ben noti al tecnico del settore.

La macchina 1 comprende anche un’unità di controllo, non rappresentata, operativamente connessa agli elementi tastatori 14, 15, ai mezzi di motorizzazione 6 e ai mezzi attuatori, per coordinare i movimenti della macchina 1 durante l’avvolgimento.

Preferibilmente, la macchina 1 comprende mezzi di comando, operativamente connessi alla suddetta unità di controllo, che consentono all’operatore l’impostazione dei parametri operativi per l’avvolgimento tra cui, ad esempio, le dimensioni del corpo di supporto 3, il diametro dell’elemento filiforme W, il numero N di spire da avvolgere, la velocità di avvolgimento, ecc.

Operativamente e come si osserva in fig. 3, dopo aver fissato un’estremità Wa dell’elemento filiforme W sulla superficie 4 del corpo di supporto 3, quest'ultimo viene posto in rotazione attorno al suo asse longitudinale X nel verso R, per avvolgere il primo strato di spire.

Contemporaneamente, la testa di alimentazione 7 scorre nella prima direzione di lavoro L, trascinando con sé la piastra di guida 10.

Durante la rotazione, la piastra di guida 10 rimane a contatto con l’elemento filiforme W per definirne, istante per istante, la posizione di deposito, ovvero il punto di tangenza P.

Durante l'avvolgimento di ogni secondo tratto S2 delle spire Sa del primo strato, la testa di alimentazione 7 viene spostata e, con essa, la piastra di guida 10, in modo intermittente lungo la prima direzione di lavoro L, con movimenti di entità pari alla suddetta distanza predefinita Z. Come si vede dalla fig. 4, il gruppo guidafilo 16 viene mantenuto costantemente in anticipo rispetto alla spira in avvolgimento S, operando sui quarti mezzi attuatori per mantenere l’angolo di incidenza Ai del tratto teso T dell’elemento filiforme W maggiore dell’angolo di deviazione Ad delle spire S, Sa.

Inoltre, il tratto teso T viene mantenuto orizzontale, come si osserva in fig. 7, per migliorare le condizioni di guida dell’elemento filiforme W.

In prossimità della conclusione del primo strato, preferibilmente durante l’avvolgimento dell'ultima spira, la piastra di guida 10 viene allontanata dal corpo di supporto 3 mentre la testa di misura 12 vi viene avvicinata, come si osserva in fig. 5.

Contemporaneamente, il tratto teso T dell'elemento filiforme W viene allineato alla spira in avvolgimento S, mediante lo spostamento del gruppo guidatilo 16 parallelamente all'asse longitudinale X del corpo di supporto 3.

Nel momento in cui l’elemento filiforme W sormonta il primo strato, rappresentato in fig. 6, il piattello 14a della testa di misura 12, che si trova a contatto con la spira in avvolgimento S, si alza rispetto al rullo 15a, segnalando in tal modo all ’unità di controllo l’avvenuto inizio del secondo strato.

L’unità di controllo della macchina 1 potrà quindi sincronizzare lo spostamento della testa di alimentazione 7 con l’inizio delle singole spire.

A questo punto, la testa di misura 12 viene allontanata dal corpo di supporto 3 e la testa di alimentazione 7 inizia lo spostamento nel verso opposto, per avvolgere il secondo strato, come rappresentato in fig. 9.

Durante l'avvolgimento del secondo strato, lo spostamento della testa di alimentazione 7 è costante, con il gruppo guidatilo 16 disposto leggermente in anticipo rispetto alla spira in avvolgimento S.

E’ tuttavia evidente che, in altre forme esecutive della macchina 1 , durante l’avvolgimento del secondo strato e degli strati successivi, la testa di alimentazione 7 potrà spostarsi ad intermittenza, in modo analogo a quanto avviene per l’avvolgimento del primo strato.

L’elemento filiforme W si dispone spontaneamente negli avvallamenti tra le spire Sa dello strato precedente, senza necessità di essere guidato dalla piastra di guida 10.

Si comprende che gli strati successivi verranno avvolti in modo analogo e la testa di alimentazione 7 verrà spostata alternativamente nei due versi opposti lungo la prima direzione di lavoro L.

Inoltre, durante l'avvolgimento degli strati successivi al primo, il tratto teso T dell’elemento filiforme W verrà disposto secondo la fig. 8, ovvero riducendone al minimo le curvature, consentendo così di aumentare la velocità di avvolgimento.

Da prove pratiche effettuate dell'inventore, risulta che, per un corpo di supporto ed un elemento filiforme dati, il metodo dell'invenzione consente di aumentare la densità deM’avvolgimento fino al 20% rispetto ai metodi di avvolgimento noti, aumentando nella stessa misura la quantità di elemento filiforme avvolto.

Per quanto detto, si comprende che il metodo e la macchina dell’invenzione sopra descritti raggiungono gli scopi prefissati.

Infatti, è raggiunto lo scopo di realizzare un avvolgimento di un elemento filiforme in bobina più regolare di quanto sia consentito dai metodi noti, anche nel caso che l’elemento filiforme e/o il corpo di supporto presentino irregolarità.

La regolarità delle spire e la precisione che ne consegue, consentono di raggiungere lo scopo ulteriore di ottenere avvolgimenti con densità superiore a quella ottenibile con i metodi noti.

In fase esecutiva, al metodo ed alla macchina oggetti dell'invenzione potranno essere apportate ulteriori modifiche o varianti esecutive, non descritte e non rappresentate dei disegni.

Qualora le suddette modifiche o varianti dovessero rientrare neH’ambito delle rivendicazioni che seguono, si dovranno ritenere tutte protette dal presente brevetto.

Claims (24)

1. RIVENDICAZIONI 1) Metodo di avvolgimento in bobina (2) di un elemento filiforme (W) su un corpo di supporto (3) individuante un asse longitudinale (X) e provvisto su ciascuna estremità di una flangia laterale (3a, 3b), detto metodo comprendendo le seguenti operazioni: - fissare un’estremità (Wa) di detto elemento filiforme (W) alla superficie (4) di detto corpo di supporto (3), a ridosso di una prima flangia laterale (3a); - porre in rotazione detto corpo di supporto (3) attorno a detto asse longitudinale (X) per avvolgere un primo strato di spire (S, Sa) di detto elemento filiforme (W) attorno a detto corpo di supporto (3); - proseguire detta rotazione per avvolgere altri strati di dette spire (S, Sa), ciascuno sovrapposto allo strato precedente; caratterizzato dal fatto di comprendere anche le seguenti operazioni durante l'avvolgimento di detto primo strato: a) mantenere il punto di tangenza (P) tra detto elemento filiforme (W) e la superficie (4) di detto corpo di supporto (3) su un piano di riferimento (H) perpendicolare a detto asse longitudinale (X) di detto corpo di supporto (3) durante l'avvolgimento di ciascuna di dette spire (S, Sa) e per un angolo prefissato inferiore a 360°, per avvolgere un primo tratto (S1) di detta spira (S, Sa); b) spostare detto punto di tangenza (P) di una distanza predefinita (Z) ortogonalmente a detto piano di riferimento (H) e verso detta seconda flangia laterale (3b) durante la parte rimanente di ciascuna rotazione di 360°, eccetto che per l’ultima spira di detto primo strato, per avvolgere un secondo tratto (S2) di detta spira (S, Sa); c) ripetere le operazioni a) e b) fino a completare detto primo strato.
2. 2) Metodo di avvolgimento secondo la rivendicazione 1) caratterizzato dal fatto che la posizione di detto punto di tangenza (P) rispetto a detto piano di riferimento (H) viene stabilita mediante mezzi di guida (9) disposti a contatto con detto elemento filiforme (W) in prossimità di detto punto di tangenza (P).
3. 3) Metodo di avvolgimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che, su almeno detto primo strato, detto secondo tratto (S2) di ciascuna spira (S, Sa) eccetto l’ultima definisce un angolo di deviazione (Ad) rispetto a detto primo tratto (S1 ) di detta spira (S, Sa).
4. 4) Metodo di avvolgimento secondo la rivendicazione 3) caratterizzato dal fatto che detto primo strato comprende un numero prefissato di spire (N) pari alla parte intera del rapporto tra una larghezza utile (U) di detto corpo di supporto (3) ed il diametro (d) di detto elemento filiforme (W), detta larghezza utile (U) essendo definita come la distanza (D) tra dette flange laterali (3a, 3b) diminuita di un valore pari alla metà del diametro (d) di detto elemento filiforme (W).
5. 5) Metodo di avvolgimento secondo la rivendicazione 4) caratterizzato dal fatto che detta distanza predefinita (Z) di spostamento è pari al rapporto tra detta larghezza utile (U) e detto numero prefissato di spire (N).
6. 6) Metodo di avvolgimento secondo la rivendicazione 5) caratterizzato dal fatto che ciascuno di detti strati comprende lo stesso numero di spire di detto primo strato.
7. 7) Metodo di avvolgimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3) a 6) caratterizzato dal fatto che detto elemento filiforme (W) viene mantenuto teso per almeno un tratto (T) adiacente a detta bobina (2) durante il suo avvolgimento.
8. 8) Metodo di avvolgimento secondo la rivendicazione 7) caratterizzato dal fatto che detto tratto teso (T) definisce un angolo di incidenza (Ai) inferiore a 90° rispetto al piano di riferimento (H) corrispondente all’ultima spira (S) avvolta, disposto secondo il verso di avanzamento dello strato cui appartiene detta spira avvolta (S).
9. 9) Metodo di avvolgimento secondo la rivendicazione 8) caratterizzato dal fatto che detto angolo di incidenza (Ai) è maggiore o uguale a detto angolo di deviazione (Ad) durante l'avvolgimento di detto primo strato.
10. 10) Metodo di avvolgimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di prevedere la misurazione del dislivello tra la spira in avvolgimento (S) e una o più spire già avvolte (Sa) dello stesso strato a cui appartiene detta spira in avvolgimento (S).
11. 11) Metodo di avvolgimento secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detto elemento filiforme (W) è un cavo elettrico.
12. 12) Macchina avvolgitrice (1 ) di un elemento filiforme (W) in bobina (2) attorno ad un corpo di supporto (3) individuante un asse longitudinale (X) e provvisto su ciascuna estremità di una flangia laterale (3a, 3b), comprendente: - un’incastellatura (1 a) insistente a terra; - mezzi di sostegno (5) di detto corpo di supporto (3) associati a detta incastellatura ( 1 a) ; - mezzi di motorizzazione (6) per la rotazione di detto corpo di supporto (3) attorno a detto asse longitudinale (X), associati a detti mezzi di sostegno (5); - una testa di alimentazione (7) di detto elemento filiforme (W) a detta bobina (2), scorrevolmente associata a detta incastellatura ( 1 a ) ; - primi mezzi di scorrimento (8) di detta testa di alimentazione (7) secondo una prima direzione di lavoro (L) parallela a detto asse longitudinale (X) di detto corpo di supporto (3); - primi mezzi attuatori (8a) associati a detti primi mezzi di scorrimento (8); caratterizzata dal fatto che detta testa di alimentazione (7) comprende mezzi di guida (9) disposti a contatto con detto elemento filiforme (W) in prossimità del punto di tangenza (T) di detto elemento filiforme (W) con la superficie (4) di detto corpo di supporto (3).
13. 13) Macchina avvolgitrice (1 ) secondo la rivendicazione 12) caratterizzata dal fatto che detti mezzi di guida (9) comprendono una piastra di guida (10) che individua una superficie di contatto (10a) con detto elemento filiforme (W) per determinare la posizione di detto punto di tangenza (P) lungo detta prima direzione di lavoro (L).
14. 14) Macchina avvolgitrice secondo la rivendicazione 13) caratterizzata dal fatto di comprendere secondi mezzi di scorrimento (11 ) di detta piastra di guida (10) su detta testa di alimentazione (7) associati a secondi mezzi attuatori per individuare per detta piastra di guida (11 ) una seconda direzione di lavoro (L1 ) perpendicolare a detto asse longitudinale (X).
15. 15) Macchina avvolgitrice (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12) a 14) caratterizzata dal fatto che detta testa di alimentazione (7) comprende anche una testa di misura (12), scorrevolmente associata a detta testa di alimentazione (7) mediante terzi mezzi di scorrimento (13) provvisti di terzi mezzi attuatori per individuare una terza direzione di lavoro (L2) perpendicolare a detto asse longitudinale (X).
16. 16) Macchina avvolgitrice (1) secondo la rivendicazione 15) caratterizzata dal fatto che detta testa di misura (12) comprende almeno un primo elemento tastatore (14) posto a contatto almeno con la spira in avvolgimento (S) di detta bobina (2) ed un secondo elemento tastatore (15) posto a contatto con una o più spire precedenti (Sa) di detta bobina.
17. 17) Macchina avvolgitrice (1) secondo la rivendicazione 16) caratterizzata dal fatto che detto primo elemento tastatore (14) è scorrevolmente associato a detta testa di misura (12) secondo una direzione di scorrimento parallela a detta terza direzione di lavoro (L2).
18. 18) Macchina avvolgitrice (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 16) o 17) caratterizzata dal fatto che detto primo elemento tastatore (14) è un piattello (14a).
19. 19) Macchina avvolgitrice (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 16) a 18) caratterizzata dal fatto che detto secondo elemento tastatore (15) è un rullo (15a).
20. 20) Macchina avvolgitrice (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12) a 19) caratterizzata dal fatto che detta testa di alimentazione (7) comprende anche almeno un gruppo guidafilo (16), operativamente connesso a detta testa di alimentazione (7) mediante mezzi di collegamento (17), al quale è scorrevolmente associato detto elemento filiforme (W).
21. 21) Macchina avvolgitrice (1) secondo la rivendicazione 20) caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento (17) comprendono quarti mezzi di scorrimento (18) che individuano una direzione parallela a detto asse longitudinale (X), associati a quarti mezzi attuatori.
22. 22) Macchina avvolgitrice (1 ) secondo la rivendicazione 21) caratterizzato dal fatto che detti mezzi di collegamento (17) comprendono anche quinti mezzi di scorrimento (19) secondo una direzione perpendicolare a detto asse longitudinale (X), associati a quinti mezzi attuatori.
23. 23) Macchina avvolgitrice (1 ) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 20) a 22) caratterizzata dal fatto che detto gruppo guidatilo (16) comprende almeno una coppia di corpi circolari (20, 21 ) disposti reciprocamente affacciati e girevolmente associati a detto gruppo guidatilo (16).
24. 24) Macchina avvolgitrice (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 12) a 23) caratterizzato dal fatto di comprendere un’unità di controllo operativamente connessa a detti elementi tastatori (14, 15), a detti mezzi di motorizzazione (6) e a detti mezzi attuatori.