CH674858A5

CH674858A5 -

Info

Publication number: CH674858A5
Application number: CH4699/88A
Authority: CH
Inventors: Costantino Vinciguerra
Original assignee: Nuovo Pignone Spa
Priority date: 1988-01-05
Filing date: 1988-12-19
Publication date: 1990-07-31
Also published as: CS275348B2; US4924915A; GB2213504B; BR8900081A; FR2625514B1; IT8819003A0; FR2625514A1; SU1724016A3; JP2707128B2; IT1215659B; DE3843328C2; JPH01213431A; NL190819B; BE1003283A3; DE3843328A1; CS8900074A3; DD283657A5; NL8900006A; ES2012628A6; GB8830429D0

Description

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Descrizione

La presente invenzione concerne un modulatore per il comando del movimento di ratiere rotative che, minimizzando i giochi e quindi le vibrazioni e le conseguenti accelerazioni nella trasmissione del moto dal supporto a bilanciere all'albero principale della ratiera, consente un funzionamento altamente efficiente e preciso anche ad elevatissime velocità di funzionamento quali richieste nelle moderne ratiere rotative.

Come noto, utilizzando ratiere rotative gli spostamenti dei quardi del telaio tessile sono ottenuti tramite biellismi azionati dall'albero rotante principale della ratiera che ad ogni mezzo giro di rotazione deve avere una pausa durante la quale delle chiavette possono essere inserite, disinserite o lasciate inserite o disinserite per solidaiizzare, sbloccare o mantenere solidarizzato o bloccati detto albero principale con gli eccentrici delle bielle di spinta che comandano ciascuna il movimento di un quadro del telaio secondo un programma prefissato.

Il modulatore per il comando di ratiere rotative è appunto l'organo che permette di realizzare le dette pause per l'inchiavettamento, trasformando il moto continuo dell'albero motore della ratiera in un moto con due pause per giro dell'albero principale della ratiera stessa.

Dallo stato della tecnica sono già noti diversi tipi di modulatori per ol comando di ratiere rotative.

In uno di questi tipi noti, le suddette due pause sono ottenute per mezzo di due camme coniugate sovrapposte, fisse sulla cassa della ratiera, cossiali con l'albero motore e l'albero principale della ratiera stessa de aventi ciascuna un profilo con un asse di antisimmetria ( cioè sono specularmente antisimmetriche), le quali cooperano con almeno un sistema costituito da due rotelle agenti nei due piani diversi tra loro delle dette camme coniugate, e portati da un supporto a bilanciere dotato di un settore dentato ingranato con una ruota dentata solidale con l'albero principale della ratiera, detto bilanciere essendo incernierato su di un disco solidale all'albero motore della ratiera stessa.

In tal modo la particolare conformazione della camme coniugate rende possibile ad ogni giro dell'albero motore della ratiera un movimento relativo tra detto albero motore e l'albero principale della ratiera stessa tale che l'albero principale compie una rotazione intermittente con due brevi pause ad ogni giro, mentre l'albero motore continua a ruotare a velocità angolare uniforme. Una siffatta realizzazione presenta però due inconvenienti, il primo dei quali è dovuto al fatto che durante la rotazione relativa tra settore dentato e ruota dentata dell'albero principale si ha una molteplicità di contatti ed una variazione di contatti tra i vari denti, determinate da inevitabili giochi ed irregolarità tra le dentature, che causano imprecisioni e vibrazioni nocive nella rotazione intermittente dell'albero principale, le quali vibrazioni si ripercuotano, amplificandosi, nel movimento degli eccentrici delle bielle di spinta della ratiera e quindi in definitiva nel movimento del quadri e cioè sul funzionamento corretto del telaio provocando frequenti rotture dei fili sostenuti dai detti quadri. L'altro inconveniente è dato poi dal fatto che i detti settori dentati sono supportati a sbalzo sul disco solidale all'albero motore della ratiera per cui le flessioni causate dai notevoli sforzi sui perni di incerniera-mento di detti settori dentati provocano uno scorretto funzionamento del modulatore in quanto non viene seguito perfettamente il profilo delle camme coniugate e, poiché l'effetto cresce con il numero di giri, ciò provoca una ulteriore limitazione all'impiego di questo tipo di modulatore che non è adatto per telai funzionanti ad altissime velocità.

I suddetti inconvenienti risultano attenuati in un altro tipo di modulatore noto in cui i due rullini cooperanti in piani deversi con le camme coniugate, sono portati da un supporto a bilanciere che, incernierato tra un disco ed un controdisco solidali con l'albero motore della ratiera, presenta una scanalatura di guida entro la quale scorre un corsoio infulcrato su una appendice aggettante dell'albero principale.

In tal modo si sostituisce alla molteplicità di contatto dei denti il contatto scorrevole del corsoio e la rotazione del perno d'incernieramento del corsoio stesso ed inoltre la sistemazione dei supporti a bilanciere, non più a sbalzo ma oscillanti su di un asse fissato alle due estremità su due supporti rigidi, elimina il suddetto inconveniente dovute alle flessioni.

Mentre, infatti, i denti hanno piccolissime superfi-ci di contatto e quindi grandi pressioni hertziane variabili nelle varie fasi di ingranamento con conseguenti deformazioni variabili che generano vibrazioni nel sistema, il corsoio presenta invece una grande superficie di contatto di strisciamento e conseguentemente piccole deformazioni e relativamente piccole giochi e quindi costituisce un complesso con una maggior precisione di funzionamento e con minori vibrazioni sul movimento del quadri del telaio, ciò che si traduce in minori rotture di fili e quindi in minor arresti del telaio e minor perdite di tempo per le riparazioni.

Tuttavia anche un siffatto tipo di modulatore presenta della limitazioni nel caso di funzionamento ad altissime velocità superiori a 500 battute al minuto del telaio, quali quelle richieste nelle moderne ratiere, a causa degli inevitabili giochi e imprecisioni costruttive presenti in esso. E' ben noto, infatti, che le deleterie vibrazioni sono generate dai giochi presenti e crescono esponenzialmente con la velocità.

Per aumentare la velocità di lavoro occorre pertanto ridurre le irregolarità di moto e le vibrazioni e quindi ridurre al minimo i giochi nel modulatore e migliorarne la qualità di esecuzione lo lavorazione.

Orbene, nel sudetto modulatore noto un perno ed un corsoio vengono utilizzati per trasmettere il moto dal supporto a bilanciere all'albero principale.

I carichi trasmessi sono gli stessi sia per il perno sia per il corsoio, ma quest'ultimo, dovendo contenere nel suo interno il perno di articolazione, dovrà avere dimensioni trasversali abbastanza grandi, almeno due o tre volte superiori al diametro del perno, e quindi conseguentemente presenterà giochi almeno due o tre volte superiori a quelli del perno dato che, come moto, i giochi necessari a parti meccaniche mobili sono proporzionali alle loro dimensioni ed al loro grado di finitura. D'altra parte, dato che le superfici piane di scorrimento del corsoio devono

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poter facilmente scorrere lungo una guida e quindi deve essere prevista una lubrificazione, i giochi non possono essere tenuti troppo stretti per permettere il deflusso dell'olio, ciò che rende a sua volta il corsoio più portato a grippare, dato che dette superfici piane tendono facilmente ad inclinarsi entro i giochi della guida e ad impuntarsi quindi secondo due spigoli contrapposti di estremità, e pertanto devono essere previsti giochi ancor più grandi. A tutto questo si devono poi aggiungere gli inconvenienti intrinsechi alla realizzazione di superfici piane quali quelle del corsoio sopraddetto e sopratutto della sua guida che non permettono di raggiungere lo stesso livello di finitura di quello ottenibile per un perno e la sua guida, ove rettifiche di precisione per il perno e processi di lappatura per la guida possono essere utilizzati per conseguire una notevole precisione di esecuzione.

Scopo della presente invenzione è appunto quello di ovviare ai suddetti inconvenienti e di fornire quindi un modulatore per il comando del movimento di ratiere rotative che, minimizzando i giochi e quindi le vibrazioni e le conseguenti accelerazioni nella trasmissione del moto dal supporto a bilanciere all'albero principale della ratiera, consenta un funzionamento altamente efficiente, preciso ed affidabile anche con ratiere funzionanti ad elevatissime velocità e nel contempo presenti un ridotto ingombro assiale.

Ciò viene sostanzialmente conseguito, in conformità ai caratteri della rivendicazione 1, trasmettendo il moto dal supporto a bilanciere all'albero principale della ratiera solo attraverso perni e più specificatamente collegando all'albero principale della ratiera i due supporti a bilanciere, situati contrapposti rispetto all'asse del detto albero principale, mediante due biellette disposte in maniera antisimmetrica tra loro e cioè parallelamente tra loro secondo una particolare geometria, ciascuna bielletta essendo ful-crata con due perni rispettivamente su uno dei detti supporti a bilanciere e su di una appendice dell'albero principale della ratiera stessa.

L'adozione infatti di due perni garantisce per quanto sopraddetto, a parità di carichi e quindi di dimensioni dei perni stessi, giochi almeno metà di quelli necessari ai sistemi delle tecnica nota ed inoltre i due perni rappresentano anche la soluzione più precisa ed affidabile dal punto di vista dell'esecuzione e del controllo.

Questi bassi valori dei giochi, riducendo esponenzialmente le accelerazioni indotte sui quadri del telaio tessile, consentono infatti sostanziali aumenti della velocità di funzionamento delle ratiere rotative come prove sperimentali hanno pienamente confermato: si è infatti potuto raggiungere con un modulatore secondo l'invenzione ed a parità di tutte le altre condizioni (masse ed alzate dei quadri, ecc.) regimi di efficace funzionamento di oltre 1000 battute al minuto contro 500-600 battute al minuto ottenibili con le attuali ratiere rotative, e quindi è stato possibile raddoppiare le velocità delle ratiere.

Allo scopo poi di ridurre l'ingombro assiale del modulatore, secondo una forma preferita di esecuzione della presente invenzione l'albero motore viene disposto disassato parallelamente rispetto all'albero principale della ratiera cosicché le camme ausiliarie della ratiera, e cioè le camme che comandano l'inserimento delle dette chiavatte e le altre funzioni del sistema di lettura dati della ratiera stessa, anziché in asse con l'albero principale come nello stato della tecnica, possono ora essere sistemate su detto albero motore in posizione laterale rispetto al modulatore, consentendo così di ridurre al minimo l'ingombro assiale di tutta la ratiera. D'altra parte ulteriore vantaggio del suddetto disassamento parallelo degli alberi motore e principale della ratiera è dato dal fatto che, poiché tutte le ratiere, come noto, devono funzionare ad un numero di giri pari alla metà di quelli dell'albero motore del telaio, detto dimezzamento del numero di giri può ora essere fatto molto vantaggiosamente collegando tra loro i due suddeti alberi della ratiera tramite due semplici ruote dentate cilindriche aventi rispettivamente l'una la metà dei denti dell'altra, soluzione questa estremamente economica nei confronti di tutte le soluzioni note dallo stato della tecnica che devono adottare connessioni ad ingranaggi conici notoriamente costose e difficoltose e da realizzare.

Inoltre, tale disposizione dell'albero motore, disassata parallelamente rispetto all'albero principale, consente di liberare la parte di parete della cassa rigida della ratiera contrapposta al detto albero principale, sulla quale è così ora possibile fissare il gruppo delle dette due camme coniugate fisse e sovrapposte del modulatore, ciò che consente di garantire condizioni ottimali di funzionamento del modulatore stesso in quanto, essendo le dette camme applicate sulla parte più rigida ed accessibile della cassa della ratiera, possono ora essere facilmente fissate con un accuratissimo posizionamento del loro asse e poste nella condizione di massima rigidezza corrispondente ad un minimo di vibrazioni.

D'altra parte si deve rilevare che nelle soluzioni di modulatore finora note si è sempre realizzata la simmetria del sistema rispetto ad un asse passante per i fulcri dei due detti supporti a bilanciere perchè ciò consente, come noto, un funzionamento del modulatore con accelerazioni uguali sia nella pendola-zione a destra che nella pendolazione a sinistra rispetto al detto asse di simmetria dei detti supporti a bilanciere con conseguente minimizzazione degli sforzi sugli organi del modulatore.

Nella presente realizzazione, invece, l'adozione di due biellette disposte antisimmetricamente tra loro rispetto all'asse dell'albero principale della ratiera introduce una dissimmetria che comporterebbe ina-cettabili, maggiori sforzi sui detti organi del modulatore.

Si è però sorprendentemente riscontrato con un'analisi cinematica teorica e sperimentalmente verificato che le suddette maggiorazioni degli sforzi dovute alla dissimmetria diventano assolutamente trascurabili, inferiori all'1%, se viene adottata la particolare geometria in cui il segmento congiungente il centro di rotazione di un supporto a bilanciere con il centro d'incernieramento della relativa bielletta su detto supporto a bilanciere risulta uguale al segmento congiungente l'altro centro d'incernieramento della suddetta bielletta sulla detta appendice dell'albero principale con l'asse di detto albero principale, in cui la lunghezza della suddetta bielletta è

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pari alla metà dei suddetti segmenti uguali ed in cui, infine, i due angoli formati da detta bielletta rispettivamente con i suddetti due segmenti uguali risultano uguali a 90 allorché i suddetti supporti a bilanciere si trovano nella posizione intermedia della loro oscillazione.

Si è inoltre riscontrato che piccoli scostamenti dalle suddette condizioni geometriche ottimali possono essere tollerati in quanto non producono variazioni apprezzabili.

E' però chiaro che quanto sopraddetto risulta valido per piccole oscillazioni dei supporti a bilanciere, dell'ordine di 20, che sono proprio quelle che interessano i modulatori delle ratiere rotative.

In definitiva il modulatore secondo la presente invenzione comporta, è vero, per la sua dissimmetria un leggero peggioramento (inferiore all'1%) dei valori teorici delle accelerazioni rispetto alle tecniche note, ma per contro i vantaggi derivanti dalla notevole riduzione dei suoi giochi sono così notevoli che l'effetto complessivo risulta, come già detto, tale da consentire un notevolissimo aumento delle velocità di funzionamento della ratiera rotativa.

L'invenzione viene ora meglio chiarita con rifermento ai disegni allegati che illustrano una forma preferenziale di realizzazione pratica data a solo titolo esemplificativo ma non limitativo in quanto varianti tecniche e costruttive potranno essere sempre apportate senza uscire dall'ambito della presente invenzione.

In detti disegni:

la Figura 1 mostra in una vista prospettica parziale ed esplosa un modulatore per ratiera realizzato secondo l'invenzione;

la Figura 2 mostra una vista in sezione longitudinale del modulatore di Figura 1 ;

la Figura 3 mostra una vista in sezione fatta secondo la linea AA die Figura 2;

la Figura 4 mostra la particolare geometria adottata nel modulatore secondo l'invenzione.

Con riferimento alle Figure, con 1 viene indicata una ruota dentata coassiale all'albero principale 2 della ratiera, la quale viene trascinata con moto uniforme da una seconda ruota dentata 3 calettata sull'abero motore 4 della ratiera stessa, detto albero 4 essendo disposto disassato parallelamente all'albero principale 2 e supportante il gruppo delle camme ausiliarie 5. La ruota dentata 1 viene prevista con un numero di denti doppio di quelli della ruota dentata 3, cosicché l'albero principale della ratiera farà un numero di giri pari alla metà di quelli dell'albero motore 4, come deve essere.

La ruota dentata 1 è bullonata ad un disco contrapposto 6 che è tenuto distanziato da quattro piedi 7 attraverso i quali passano i quattro bulloni di collegamento 8. Entro la struttura rigida costituita dalla ruota 1 e dal disco 6 ed in posizioni diametralmente opposte sono alloggiati due supporti a bilanciere, rispettivamente 9 e 10, oscillanti attorno ai due perni 11 e 12 rigidamente supportati dalla detta ruota dentata 1 e dal detto disco 6.

I due suddetti supporti a bilanciere cooperano tramite le loro rotelle 13 e 14 su due piani sfalsati in senso assiale, con due camme coniugate sovrapposte fisse 15 e 16 bloccate, tramite i bulloni 17, direttamente sulla cassa 18 della ratiera e supportanti ruotabile, tramite il cuscinetto a rulli 19, la detta ruota denatata 1. I supporti a bilanciere 9 e 10 sono poi collegati all'albero principale 2 rispettivamente tramite le due biellette 20 e 21 disposte in maniera antisimmetrica tra loro rispetto all'asse di detto albero principale 2, ciascuna della quali è incernierata tramite i perni 22 e 23 rispettivamente su un supporto a bilanciere 9 o 10 e su di una appendice a forcella 24 dell'albero principale 2.

Ciascuna delle due biellette 20 e 21 è poi realizzata di lunghezza pari alla metà (v. specificatamente la Figura 4) del segmento 25 congiungente il centro 26 di rotazione di un supporto a bilanciere 9 o 10 con il centro 27 d'incernieramento della relativa bielletta 20 o 21 sul detto supporto a bilanciere 9 o 10. D'altra parte detto segmento 25 è fatto in modo di essere uguale al segmento 28 congiungente l'altro centro 29 d'incernieramento della suddetta bielletta 20 o 21 sulla detta appendice 24 dell'albero principale 2 con l'asse 30 di detto albero principale 2 inoltre gli angoli formati rispettivamente dalle bielle 20 e 21 con i detti segmenti 25 e 28 vengono fatti uguali a 90 nella configurazione con i supporti a bilanciere 9 e 10 nella posizione intermedia della loro oscillazione quale rappresentata in Figura 4.

Infine, in Figura 3 sono schematizzati con 31 alcuni dei biellismi ad eccentrico di comando dei quadri non rappresentati in Figura della ratiera, i quali possono venire solidarizzati con l'albero principale 2 della ratiera da chiavette 32 inseribili in scanalature previste su detto albero durante le pause determinate dal modulatore.

Claims

Rivendicazioni

1. Modulatore per il comando del movimento di una ratiera rotativa ad altissima velocità, comprendente due camme coniugate (15, 16), sovrapposte e fisse le quali, disposte coassiali con l'albero principale (2) della ratiera, cooperano con corrispondenti rotelle (13,14) di due supporti a bilanciere (9,10). incernierati in posizione diametralmente opposta su di un disco (1) disposto coassialmente al detto albero principale della ratiera e fatto ruotare dall'albero motore (4) della ratiera stessa, detti supporti a bilanciere (9, 10) essendo in connessione con il detto albero principale della ratiera, caratterizzato dal fatto che i due suddetti supporti a bilanciere sono connessi al detto albero principale della ratiera mediante due biellette (20, 21) disposte in maniera antisimmetrica tra loro, ciascuna delle quali è fulcrata con due perni (22, 23) rispettivamente su uno dei due detti supporti a bilanciere e su di una appendice (24) dell'albero principale (2) della ratiera in modo che il segmento congiungente il centro di rotazione di detto supporto a bilanciere con il centro del perno d'incernieramento della bielletta sul supporto a bilanciere stesso risulti circa uguale al segmento congiungente il centro dell'altro perno (23) di incernieramento della bielletta (20, 21) sulla detta appendice dell'albero principale della ratiera con l'asse (30) di detto albero principale, che la lunghezza della suddetta

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bielletta sia circa pari alla metà dei suddetti segmenti uguali e che detta bielletta formi con ciascuno dei suddetti segmenti uguali due angoli di 90° allorché il detto supporto a bilanciere si trova nella posizione intermedia della sua oscillazione.

2. Modulatore per il comando di una ratiera rotativa ad altissima velocità secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il detto albero motore della ratiera (4) e disposto disassato parallelamente rispetto al detto albero principale della ratiera stessa (2) e che le dette due camme coniugate (15,16} sovrapposte sono fissate direttamente alla parete della cassa rigida della ratiera (18) che è contrapposta al detto albero principale.

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