ITMI20130948A1 - Dispositivo di recupero di filati e sistema di alimentazione di filati comprendente detto dispositivo - Google Patents

Description

Descrizione di un brevetto di invenzione

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di recupero di filato ed un sistema di alimentazione del filato che incorpora tale dispositivo.

La presente invenzione trova applicazione nell’alimentazione di filati di fibre tessili naturali o artificiali a macchine tessili. L’invenzione descritta può, inoltre, trovare vantaggiosa applicazione nell’alimentazione di fili metallici.

L’alimentazione del filato avviene per mezzo di dispositivi di alimentazione che comprendono un tamburo su cui il filato, proveniente da una bobina a monte, viene in parte avvolto. Il tamburo, posto in rotazione da un motore, svolge il filato verso la macchina tessile a valle ed avvolge, contemporaneamente, il filato proveniente dalla bobina.

Lo scopo dei dispositivi di alimentazione noti à ̈ quello di fornire alla macchina tessile il filato ad una tensione costante al variare delle condizioni operative della macchina stessa e, quindi, della velocità con cui il filato à ̈ richiesto. A tale proposito, un sensore posto a valle del tamburo misura la tensione del filato inviato alla macchina. L’azionamento e la velocità del tamburo vengono regolati in funzione della tensione misurata e di quella desiderata.

Ad esempio, nel caso in cui la velocità con cui il filato viene richiesto dalla macchina cali, il dispositivo automaticamente riduce la velocità di rotazione del tamburo, arrivando anche ad invertire il senso di rotazione dello stesso in fase di fermo macchina o durante una fase in cui la macchina restituisce filo all’alimentatore. Nel caso di macchine circolari di piccolo-medio diametro si parla di moto alternato. Ciò viene realizzato allo scopo di mantenere la tensione costante durante l’intero processo. Un alimentatore di questo tipo viene descritto in EP1501970B1.

Durante queste fasi di inversione del senso di rotazione del tamburi, a monte del tamburo si crea dunque un eccesso di filato che può avvolgersi su se stesso creando nodi o rotture durante la successiva ripartenza della macchina tessile.

A tale proposito, in particolare quando la quantità del filo da recuperare à ̈ tanta e/o non si può sfruttare l’elasticità del filo, un dispositivo di recupero del filato à ̈ spesso accoppiato a monte del dispositivo di alimentazione per recuperare l’eccesso di filato che ne deriva, evitando contrattempi o danni.

I dispositivi di recupero noti possono essere del tipo meccanico. Ad esempio, essi prevedono un frena-filo in ingresso ed un braccio di recupero collegato in corrispondenza di una prima estremità ad una molla e ad un anello in cui viene fatto passare il filato ad una seconda estremità. La molla esercita in maniera continuativa una forza su detto braccio per deviare la traiettoria del filo e generare quindi una scorta di filo a monte del dispositivo di alimentazione.

Durante la fase di alimentazione del filo alla macchina tessile, il motore che fa ruotare il tamburo deve vincere la forza della molla per scaricare la scorta. Viceversa, durante la fase di recupero, la molla devia la traiettoria del filo riempiendo la scorta, mentre il tamburo preleva filo dalla macchina.

Risulta quindi evidente come il limite di questo tipo di soluzione sia dato dalla criticità della regolazione della molla.

In particolare, la forza della molla che comanda il braccio di recupero deve essere regolata in maniera tale da poter essere vinta durante la fase di alimentazione per scaricare la scorta, ma deve avere la necessaria energia per recuperare il filo durante la fase d’inversione per caricare la scorta senza evitare allentamenti dello stesso che, oltre ad asole e nodi, comporterebbero una perdita di aderenza (scivolamento) del filo sul tamburo che non riuscirebbe quindi a gestire l’alimentazionerecupero dello stesso.

Inoltre, il frenafilo in ingresso deve essere regolato in maniera tale che durante la fase di lavoro del braccio di recupero il filo venga effettivamente prelevato dal tamburo e non dalla bobina in ingresso. Deve quindi esercitare sul filo una forza superiore a quella esercitata dalla molla in fase di recupero.

Infine, bisogna notare che la forza del frenafilo e della molla di recupero dipendono dalla tensione a cui il filo viene alimentato e recuperato.

Ulteriore problema causato dalla soluzione precedentemente descritta à ̈ l’insieme di pretensioni esercitate sul filo prima di arrivare all’alimentatore. Queste tensioni devono essere vinte dal motore durante la normale fase di alimentazione e ne limitano quindi la dinamica in particolare durante la fase di accelerazione. Ovviamente, la riduzione di dinamica può causare un picco di tensione in uscita che compromette la qualità del prodotto finito o provocare la rottura del filo.

L’eccessivo tensionamento del filo in ingresso può causare un deterioramento delle caratteristiche tipiche del filo alimentato (numero torsioni, copertura, …) o nel caso di filati sottili portarlo vicino al suo punto di rottura.

In altre forme realizzativa, il dispositivo di recupero à ̈ di tipo pneumatico. In tal caso, la deviazione del filato à ̈ esercitata mediante un flusso di aria soffiato o aspirato contro il filato. Anche in questo tipo di dispositivi di recupero à ̈ necessario avere a monte un freno per fare in modo che il filo non sia recuperato dalla bobina ma dal dispositivo di alimentazione.

Questo tipo di recupero limita il problema della tensione in ingresso all’alimentatore, ma comporta l’utilizzo di un circuito ad aria compressa non sempre presente sulle macchine tessili. Risulta quindi non sempre utilizzabile e sicuramente più costoso in termini energetici.

Ulteriore inconveniente delle soluzioni note (sia a molla che ad aria) à ̈ la limitazione della quantità di filo recuperabile dal dispositivo, che risulta essere direttamente proporzionale alla sua dimensione.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione à ̈ proporre un dispositivo di recupero di filato ed un sistema di alimentazione del filato che incorpora tale dispositivo che superi l’inconveniente della tecnica nota sopra citato.

In particolare, à ̈ scopo della presente invenzione di realizzare un dispositivo di recupero di filato e un sistema di alimentazione del filato che incorpora tale dispositivo che consenta un recupero più efficiente del filato in caso di alimentazione a tensione costante, senza la necessità di una rilevante pre-tensione a monte.

Un ulteriore scopo della presente invenzione à ̈ quello realizzare un dispositivo di recupero di filato e un sistema di alimentazione del filato che incorpori tale dispositivo e che sia in grado di lavorare con la stessa impostazione a tensioni diverse.

Ulteriore scopo quello di avere un sistema di recupero compatto in grado di recuperare quantità illimitata di filo.

Il compito tecnico precisato e lo scopo specificato sono sostanzialmente raggiunti da un dispositivo di recupero di filato ed un sistema di alimentazione del filato che incorpora tale dispositivo comprendenti le caratteristiche tecniche esposte in una o più delle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un dispositivo di recupero di filato ed un sistema di alimentazione del filato che incorpora tale dispositivo, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di un dispositivo di recupero e di un sistema di alimentazione di filato in accordo con la presente invenzione in una prima configurazione operativa; - la figura 2 Ã ̈ una vista prospettica del dispositivo di recupero e del sistema di alimentazione di filato di figura 1 in una seconda configurazione operativa;

- la figura 3 Ã ̈ una vista laterale del dispositivo di recupero e del sistema di alimentazione di filato nella configurazione di figura 1;

- la figura 4 Ã ̈ una vista frontale del dispositivo di recupero e del sistema di alimentazione di filato nella configurazione di figura 1;

- la figura 5 Ã ̈ una vista frontale del dispositivo di recupero e del sistema di alimentazione di filato nella configurazione di figura 2; e

- la figura 6 à ̈ una rappresentazione schematica a blocchi di un dettaglio del dispositivo di recupero e del sistema di alimentazione di filato in accordo con l’invenzione.

Con riferimento alle allegate figure, con 1 Ã ̈ stato complessivamente indicato un dispositivo di recupero di filato in accordo con la presente invenzione.

Come apparirà maggiormente chiaro nel seguito, il dispositivo 1 può essere associato ad un dispositivo di alimentazione 20 del filato “F†ad una macchina tessile, formando così un sistema di alimentazione 30 di filato “F†in accordo con un ulteriore aspetto della presente invenzione.

Vantaggiosamente, il dispositivo di recupero 1 consente il recupero di filato nei pressi del dispositivo di alimentazione 2 ogni volta che il processo produttivo della macchina tessile lo necessita.

In una forma realizzativa preferita, il dispositivo di recupero 1 Ã ̈ funzionalmente associato a monte del dispositivo di alimentazione 20.

In questo caso, il dispositivo di alimentazione 20 Ã ̈ del tipo a tensione costante.

Il dispositivo di alimentazione 20 comprende un tamburo 21 su cui il filato “F†viene avvolto ed un motore 26 collegato al tamburo 21.

La rotazione del tamburo 21, ad opera del motore 26, consente lo svolgimento del filato “F†a valle del tamburo 21 stesso verso la macchina tessile e l’avvolgimento di ulteriore filato “F†sul tamburo 21 proveniente dalla bobina a monte.

Si parla, in questo caso, di un alimentatore “ad azione positiva†, in quando egli stesso fornisce il filato “F†a seconda delle fasi operative della macchina tessile.

Il dispositivo di alimentazione 20 comprende inoltre un sensore di tensione 22 posizionato in corrispondenza di un’uscita 23 del dispositivo di alimentazione 20.

Il sensore di tensione 22 genera un segnale di tensione “ST†rappresentativo della misura del valore di tensione agente sul filato “F†.

Un’unità di elaborazione 25 à ̈ collegata al sensore di tensione 22 per ricevere il segnale di tensione “ST†. Il valore di tensione misurato viene confrontato, dall’unità di elaborazione 25, con un valore di riferimento impostato dall’utente sulla base, per esempio, del tipo di filato “F†e del tipo di lavorazione.

L’unità di elaborazione 25, a seguito del confronto tra il valore di tensione misurato e quello di riferimento, genera un segnale di compensazione “SC†rappresentativo della variazione di velocità angolare da imporre al tamburo 21 per compensare la variazione di tensione fino al ripristino del valore di tensione di riferimento.

Più precisamente, la velocità angolare del tamburo 21 diminuisce ed aumenta in funzione del valore di tensione misurato. In particolare, durante la fase di arresto o di fermo della macchina tale velocità si annulla o addirittura si inverte, sempre allo scopo di continuare a mantenere costante la tensione.

In tale caso, durante la fase d’inversione della velocità di rotazione del tamburo 21, quest’ultimo svolge parte del filo a monte in corrispondenza di un ingresso 24 del dispositivo di alimentazione 20. Tale filo viene recuperato dal dispositivo di recupero 1.

In altre parole, il dispositivo di alimentazione 20 realizza un primo recupero di un eccesso di filato “F†che si determina a monte della macchina tessile. Il dispositivo di recupero 1 realizza un secondo recupero dell’eccesso di filato “F†recuperato dal dispositivo di alimentazione 20 e creatosi a monte del dispositivo di alimentazione 20 stesso.

Il dispositivo di recupero 1 comprende una struttura di supporto 2 associabile a monte del dispositivo di alimentazione 20. In altre parole, il dispositivo di recupero 1 à ̈ disposto tra una bobina (non illustrata) in cui à ̈ avvolto il filato “F†da alimentare ed il dispositivo di alimentazione 20, in particolare in corrispondenza dell’ingresso 24.

A tale proposito, mezzi di collegamento (non illustrati) sono previsti sulla struttura di supporto 2 per collegare il dispositivo di recupero 1 direttamente alla macchina tessile oppure al dispositivo di alimentazione 20.

Il dispositivo di recupero 1 comprende inoltre un ingresso 3 per il filato “F†ed un’uscita 4.

Preferibilmente, secondo quanto illustrato, l’ingresso 3 e l’uscita 4 sono definiti da rispettivi occhielli fissati alla struttura di supporto 2.

Alternativamente, l’occhiello di uscita 4 può essere evitato. In tal caso, il filato “F†in uscita dal dispositivo di recupero 1 à ̈ guidato dall’ingresso 24 del dispositivo di alimentazione 20.

Il filato “F†in ingresso attraverso l’occhiello di ingresso 3 proviene dalla bobina, mentre il filato “F†in uscita dall’occhiello di uscita 4 entra, attraverso l’ingresso 24, nel dispositivo di alimentazione 20.

Il filato “F†, tra l’occhiello di ingresso 3 e l’occhiello di uscita 4, segue un percorso predeterminato.

Il dispositivo di recupero 1 comprende inoltre un tamburo 5 rotabilmente associato alla struttura di supporto 2. Il tamburo 5 à ̈ operativamente disposto tra l’occhiello di ingresso 3 e l’occhiello di uscita 4. In altre parole, il filato “F†intercetta il tamburo 5 lungo il suo percorso.

Il tamburo 5 Ã ̈ collegato ad un motore 15 in modo che possa essere posto in rotazione.

Il tamburo 5 presenta una parete laterale 6 sostanzialmente cilindrica che si estende dalla struttura di supporto 2. Una corona circolare 7 à ̈ fissata alla parete laterale 6 in un’estremità opposta alla struttura di supporto 2.

Secondo quanto illustrato, il tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 presenta un diametro sostanzialmente uguale al tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20.

La corona circolare 7 sporge dalla parete laterale 6 in allontanamento da un asse di rotazione “A†del tamburo 5.

La corona circolare 7 definisce uno spigolo 8 del tamburo 5.

Il tamburo 5 presenta una sede 9 in cui alloggia il filato “F†mentre transita dall’occhiello di ingresso 3 all’occhiello di uscita 4. La sede 9 à ̈, dunque, operativamente posta tra l’occhiello di ingresso 3 e l’occhiello di uscita 4.

La sede 9 Ã ̈ ricavata sullo spigolo 8 del tamburo 5.

In dettaglio la sede 9 Ã ̈ ricavata sulla corona circolare 7 del tamburo 5.

A tale proposito, una ceramica 10 à ̈ fissata allo spigolo 8 del tamburo 5. La ceramica 10 à ̈ preferibilmente un anello. Più precisamente, la ceramica 10 à ̈ fissata in corrispondenza della corona circolare 7. La ceramica 10 à ̈ attraversata, in uso, dal filato “F†e definisce la sede 9.

In una forma realizzativa non illustrata, la ceramica 10 à ̈ costituita da una guida scanalata, realizzata in materiale ceramico o altro, aperta sagomata a dente di sega, consentendo al filato “F†di agganciarsi o sganciarsi a tale ceramica in completa autonomia a seconda delle fasi operative. In accordo con la presente invenzione, il tamburo 5 à ̈ commutabile tra una configurazione disattiva ed una configurazione attiva.

Nella configurazione disattiva, la sede 9 à ̈ sostanzialmente allineata all’occhiello di ingresso 3 e all’occhiello di uscita 4.

È da notare che, in accordo con quanto illustrato, il percorso predeterminato, e non deviato, del filato “F†in questa configurazione tra l’occhiello di ingresso 3 e l’occhiello di uscita 4 non à ̈ strettamente rettilineo, bensì à ̈ rappresentato da una spezzata di segmenti rettilinei tra l’occhiello di ingresso 3 e la sede 9 e tra la sede 9 e l’occhiello di uscita 4.

In ogni caso il percorso non deviato risulta allineato in una vista frontale del dispositivo di recupero 1, come nelle figure 1 e 4.

In altre parole, il percorso non deviato giace su un piano di simmetria del dispositivo di recupero 1 passante per l’asse di rotazione “A†del tamburo 5. Nella configurazione disattiva, il filato “F†non à ̈ avvolto sul tamburo 5.

Nella configurazione attiva, invece, la sede 9 à ̈ sostanzialmente disallineata rispetto all’occhiello di ingresso 3 e all’occhiello di uscita 4.

In altre parole, nella configurazione attiva il filato “F†viene deviato dal suo percorso predeterminato in quanto la sede 9 viene spostata. Come visibile nelle figure 2 e 5, il filato “F†deviato si avvolge sul tamburo 5 ed in particolare sulla parte laterale 6 del tamburo 5. È da notare che la porzione di filato “F†avvolta sul tamburo 5 à ̈ quella compresa tra la sede 9 e l’occhiello di uscita 4.

Si nota che il percorso deviato assunto dal filato “F†nella configurazione attiva del dispositivo di recupero 1 à ̈ più lungo del percorso non deviato assunto dal filato “F†nella configurazione disattiva del dispositivo di recupero 1. Infatti, la configurazione attiva viene imposta quando à ̈ necessario un recupero di filato “F†a monte del dispositivo di alimentazione 20. Ciò apparirà più chiaro nel prosieguo della presente descrizione. La commutazione dalla configurazione disattiva alla configurazione attiva e viceversa viene realizzata ruotando il tamburo 5 e deviando conseguentemente la sede 9, ovvero la ceramica 10. Tale rotazione del tamburo 5 à ̈ imposta dal motore 15.

Il tamburo 5 e la sede 9 possono eseguire, in principio, un qualsivoglia numero di giri e/o di frazioni di giro. Naturalmente, maggiore à ̈ il numero di giri imposti al tamburo 5, maggiore à ̈ la quantità di filato “F†recuperato.

Vantaggiosamente, l’occhiello di ingresso 3 à ̈ distanziato dal tamburo 5 in modo che la porzione di filato “F†compresa tra l’occhiello di ingresso 3 e la sede 9 non sia coinvolta nella rotazione del tamburo 5. In altre parole, l’occhiello di ingresso 3 à ̈ disposto ad una distanza predefinita da un piano definito dalla rotazione della sede 9, tale piano essendo considerato come riferimento.

Di fatto, quindi, durante la fase di recupero del filato “F†, il dispositivo di recupero 1 non preleva il filato dalla bobine, ma solo quello proveniente dal tamburo 21 dal dispositivo di alimentazione 20.

Il dispositivo di recupero 1 comprende inoltre un frenafilo 16 disposto a monte dell’occhiello di ingresso 3. Tale frenafilo 16 non ha la funzionalità di bloccare il recupero di filo dalla bobina, ma semplicemente una funzione di stabilizzazione. La sua regolazione risulta quindi non critica e del tutto ininfluente ai fini del funzionamento del dispositivo di recupero 1.

Vantaggiosamente, l’occhiello di ingresso 3 à ̈ disposto sostanzialmente lungo l’asse di rotazione “A†del tamburo 5.

L’occhiello di ingresso 3 à ̈ montato su un’appendice 11 che si sviluppa a partire dalla struttura di supporto 2.

L’occhiello di uscita 4 à ̈ affacciato alla parete laterale 6 del tamburo 5. Inoltre, l’occhiello di uscita 4 à ̈ disposto da parte opposta dell’occhiello di ingresso 3 rispetto al piano definito dalla rotazione della sede 9. In tal modo, la porzione di filato “F†compresa tra la sede 9 e l’occhiello di uscita 4 à ̈ sicuramente coinvolta dalla rotazione del tamburo 5, essendo avvolta sulla sua parete laterale 6.

Il dispositivo di recupero 1 comprende una unità di controllo 14 collegata al motore 15 per comandarne l’azionamento. Inoltre, l’unità di controllo 14 à ̈ in grado di conoscere in qualunque momento la posizione del tamburo 5 e della sede 9.

Inoltre, l’unità di controllo 14 à ̈, in uso, collegata al dispositivo di alimentazione 20 in modo da coordinare l’azionamento del motore 15 del dispositivo di recupero 1 con le esigenze del dispositivo di alimentazione 20.

L’interfacciamento tra il dispositivo di recupero 1 ed il dispositivo di alimentazione 20, necessario per la sincronizzazione tra i due al variare delle varie fasi operative della macchina, può avvenire in diversi modi. A titolo di esempio, esso può essere attuato mediante bus seriale, ingressiuscite digitali o ingressi-uscite analogiche opportunamente configurate.

In dettaglio, quando il tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20 rallenta o inverte la sua velocità di rotazione, l’unità di controllo 14 riceve un segnale di attivazione “SA†generato dall’unità di elaborazione 25 del dispositivo di alimentazione 20 e rappresentativo della richiesta di attivazione del recupero. In altre parole, il segnale di attivazione “SA†impone la commutazione del tamburo 5 dalla configurazione disattiva alla configurazione attiva.

Quando l’unità di controllo 14 riceve il segnale di attivazione “SA†, l’unità di controllo 14 inizia ad applicare al motore 15, mediante un apposito segnale di comando “SS†, una corrente/coppia minima, eventualmente programmabile, che tende a far girare il tamburo 5 nella direzione cui corrisponde il recupero del filato.

L’unità di controllo 14 porta quindi il tamburo 5 dalla configurazione disattiva alla configurazione attiva.

Ovviamente essendo la corrente/coppia applicata al motore 15 molto bassa, la rotazione del tamburo 5 di recupero cessa non appena à ̈ stata recuperata la quantità di filato necessaria.

Per aumentare la dinamica del sistema 30, la corrente/coppia applicata al motore 15 potrebbe essere maggiore nella fase iniziale per evitare allentamenti del filo ed andare a ridursi automaticamente in funzione del tempo o della quantità di filo recuperata.

In una forma realizzativa più evoluta, il segnale di attivazione “SA†potrebbe contenere non solo la richiesta di recupero, ma anche l’informazione della quantità/velocità del filato “F†recuperato dal dispositivo di alimentazione 20. Anche il dispositivo di alimentazione 20 prevede, in questo caso, un encoder (non illustrato), associato al tamburo 21, attraverso cui misurare la velocità ed il senso di rotazione del tamburo 21 di alimentazione.

In questa forma realizzativa, l’unità di controllo 14 comanda il motore 15, sempre mediante il segnale di comando “SS†, associato al tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 per fare in modo che la sua velocità di rotazione corrisponda, secondo un rapporto prestabilito, funzione anche della differenza di diametri tra i due tamburi, che potrebbero uguali o diversi, alla velocità di rotazione del tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20. In altre parole, il tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 à ̈ in asse elettrico con il tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20. Durante il recupero del filato “F†, la rotazione del tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 à ̈ quindi perfettamente sincronizzata con la rotazione del tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20. Alternativamente, il segnale di comando “SS†può comandare il motore 15 del tamburo 5 in funzione della quantità di filato “F†da recuperare, anziché in funzione della velocità, imponendo un numero determinato di giri al tamburo 5.

Anche in questa configurazione, per rendere il sistema 30 più reattivo ed evitare allentamenti del filo, à ̈ preferibilmente possibile variare tale rapporto di velocità per fare in modo di recuperare ad una velocità maggiore durante le fasi iniziali per poi portarsi successivamente alla velocità corretta di recupero.

Vantaggiosamente, l’unita di controllo 14 misura, attraverso un encoder, eventualmente integrato nel motore 5, durante la presenza del segnale di attivazione “SA†il numero di rotazioni o frazioni di rotazioni del tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 per conoscere con precisione la quantità di filato “F†effettivamente recuperata.

Quando il dispositivo di alimentazione 20 riprende ad alimentare filato “F†(ovvero, quando il tamburo 21 riprende la rotazione nella direzione di alimentazione), invia all’unità di controllo 14 del dispositivo di recupero 1 un segnale di disattivazione “SD†rappresentativo del comando di interruzione della fase di recupero. Ciò significa che tale segnale di disattivazione “SD†impone l’interruzione della rotazione del tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 e l’inversione del senso di rotazione per restituire, completamente o in parte, al dispositivo di alimentazione 20 il filato recuperato, nel caso in cui vi sia effettivamente una scorta di filato sul tamburo 5.

In altre parole, il segnale di disattivazione “SD†impone la commutazione del tamburo 5 dalla configurazione attiva alla configurazione disattiva.

A questo punto, l’unità di controllo 14 deve commutare il tamburo 5 del dispositivo di recupero 1, per portarlo dalla configurazione attiva alla configurazione disattiva per favorire l’alimentazione del filato.

È da notare che il massimo numero di giri del tamburo 5 quando svolge il filo “F†precedentemente recuperato à ̈ pari al numero di giri o frazioni di giro precedentemente eseguiti durante la fase di recupero.

Per riportare il tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 nella configurazione disattiva, l’unità di controllo 14 può, nella forma realizzativa più semplice, chiudere un loop di regolazione (controllo P, PI, PID) sulla posizione del tamburo 5. In alternativa, l’unità di controllo 14 può applicare, mediante il segnale di comando “SS†, al motore una corrente/coppia minima fino al raggiungimento della posizione iniziale.

In una ulteriore forma realizzativa, più evoluta, il segnale di disattivazione “SD†può contenere, non solo la richiesta di cessazione del recupero e di riavvio dell’alimentazione, ma può anche essere rappresentativa della quantità/velocità del filato alimentato dal dispositivo di alimentazione 20. A tale proposito, anche il dispositivo di alimentazione 20 prevede in questo caso un encoder (non illustrato) attraverso cui misurare la velocità ed il senso di rotazione del tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20 stesso.

In questa fase, l’unità di controllo 14 comanda, sempre mediante il segnale di comando “SS†, il motore 15 associato al tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 per fare in modo che la sua velocità di rotazione corrisponda, secondo un rapporto prestabilito, alla velocità di rotazione del tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20.

In altre parole, anche durante la restituzione del filato “F†precedentemente recuperato, il tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 à ̈ in asse elettrico con il tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20. In altre parole, la restituzione del filato “F†precedentemente recuperato, la rotazione del tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 à ̈ perfettamente sincronizzata con la rotazione del tamburo 21 del dispositivo di alimentazione 20.

Anche in questo caso, per rendere il sistema 30 più reattivo, evitando al motore 26 del dispositivo di alimentazione 20 di vincere la pretensione generata durante il recupero, il sistema 30 potrebbe variare tale rapporto di velocità per fare in modo di alimentare ad una velocità maggiore durante le fasi iniziali per poi portarsi successivamente alla velocità corretta di recupero.

Ovviamente, una volta raggiunta la configurazione disattiva, il tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 cessa di alimentare il filo, il quale comincerà nuovamente a fluire dalla bobina di filo/filato. Ovviamente le due fasi di funzionamento, recupero ed alimentazione del filo, da parte del dispositivo 1 possono essere interrotte o commutate dall’alimentatore 20 in funzione dello stato operativo della macchina o di particolari condizioni di allarme.

In una forma realizzativa alternativa (non illustrata), il dispositivo di recupero 1 Ã ̈ integrato nel dispositivo di alimentazione 20.

In una ulteriore forma realizzativa (non illustrata), il dispositivo di recupero 1 à ̈ associato a valle del dispositivo di alimentazione. In questo caso il dispositivo di alimentazione à ̈ del tipo ad “azione negativa†.

In questa forma realizzativa, il dispositivo di alimentazione 20 comprende un tamburo fisso o ruotabile su cui viene avvolto il filato proveniente da una bobina. In particolare, sul tamburo vengono avvolte un predeterminato numero di spire.

La macchina tessile preleva autonomamente dal dispositivo di alimentazione il filato avvolto sul tamburo. È da notare che, in questo caso, non à ̈ necessario che il tamburo sia posto in rotazione durante la fase di alimentazione, dal momento che il filo viene sfilato dal tamburo grazie alla sola azione di richiamo della macchina tessile. Per questo motivo, questo tipo di dispositivo di alimentazione viene detto ad “azione negativa†.

Evidentemente, la velocità con cui il filato viene avvolto sul tamburo può essere diversa dalla velocità con cui il filato viene svolto dal tamburo, avendo il tamburo la sola funzione di magazzino di filato.

A valle del tamburo, il dispositivo di alimentazione 20 comprende un organo di tensionamento che, agendo sul filato, mantiene lo stesso ad un prefissato valore di tensione.

Ad esempio, l’organo di tensionamento comprende un freno composto da un anello in appoggio su un supporto anulare coassiali al tamburo. Il filato viene fatto passare, in uscita dal tamburo, tra l’anello ed il supporto anulare. L’anello viene premuto in misura maggiore o minore contro il supporto anulare per, rispettivamente, aumentare o diminuire la forza agente sul filo, che ne determina la tensione. L’azionamento dell’anello avviene attraverso un attuatore, per esempio magnetico, controllato dall’unità di elaborazione del dispositivo di alimentazione.

Un sensore di tensione à ̈ posto a valle del tamburo e misura la tensione del filato in uscita dal dispositivo di alimentazione. In particolare, il sensore genera un segnale di tensione rappresentativo del valore della tensione misurata e lo invia all’unità di elaborazione.

L’unità di elaborazione genera un segnale di frenatura rappresentativo del valore di forza con cui l’anello à ̈ spinto sul supporto anulare. Tale segnale di frenatura à ̈ generato a seguito del confronto del segnale di tensione con un valore di tensione predeterminato.

È da notare che tutti i segnali descritti (ad esempio, il segnale di attivazione “SA†, il segnale di comando “SS†, il segnale di disattivazione “SD†, il segnale di tensione, il segnale di frenatura) possono essere trasmessi in qualunque modo atto allo scopo, come per esempio attraverso comunicazione seriale di qualsiasi genere, attraverso interfacce analogiche o digitali.

In una prima variante di questa forma realizzativa, il dispositivo di recupero 1 Ã ̈ posto tra il tamburo ed il sensore di tensione.

In tal caso, l’unità di elaborazione del dispositivo di alimentazione à ̈ collegata all’unità di controllo del dispositivo di recupero 1 in maniera tale da sincronizzarne il funzionamento in funzione delle diverse fasi operative.

Anche in questo caso, la funzione di recupero del filo da parte del dispositivo di recupero 1 avviene su richiesta del dispositivo di alimentazione 20. Ma, differenza della soluzione precedentemente descritta in cui il dispositivo di alimentazione 20 utilizzava il senso di rotazione del motore per comandare e sincronizzare il recupero 1, in questo caso l’elettronica di controllo dell’alimentatore deve utilizzare altre informazioni per sincronizzare il dispositivo di recupero.

L’unità di elaborazione del dispositivo di alimentazione dovrà quindi utilizzare le informazioni relative alla tensione misurata dal sensore di tensione ed alla quantità di filo alimentato (LFA) per decidere quando attivare la funzione di recupero del dispositivo di recupero 1. In pratica, l’unità di elaborazione del dispositivo di alimentazione, accorgendosi della cessata richiesta di filo da parte della macchina e rilevando che la tensione misurata à ̈ inferiore alla tensione impostata, attiva la fase di recupero del filato da parte del dispositivo di recupero 1.

L’unità di elaborazione genera quindi il segnale di attivazione per l’attivazione del tamburo del dispositivo di recupero 1 in funzione del segnale di tensione e/o del segnale di frenatura. Il segnale di attivazione si comporta nello stesso modo della forma realizzativa sopra descritta.

Inoltre, l’unità di elaborazione fa cessare tale recupero, ovvero invia il segnale di disattivazione, non appena la tensione misurata raggiunge il valore di tensione prefissata o supera di una frazione lo stesso.

Vantaggiosamente, l’unità di elaborazione del dispositivo di alimentazione, per evitare possibili allentamenti del filo tra il dispositivo di recupero 1 e la macchina tessile, potrebbe anticipare la richiesta di recupero filo, studiando la derivata della velocità di richiesta filo LFA da parte della macchina tessile e/o l’andamento della tensione.

Vantaggiosamente, l’unità di elaborazione del dispositivo di alimentazione può inoltre utilizzare l’informazione relativa al comando del dispositivo di frenatura per ottimizzare la funzione di recupero. Infatti, quando l’unità di elaborazione si accorge che la tensione letta à ̈ inferiore alla tensione impostata e sta già applicando la sua massima forza di frenatura, o frazione di essa, ciò significa che, per mantenere in uscita il filo alla tensione desiderata, à ̈ necessario attivare la funzione di recupero.

In una seconda variante di questa forma realizzativa, il dispositivo di recupero 1 à ̈ posto a valle del dispositivo di alimentazione ed in particolare a valle del suo sensore di tensione. In tal caso, il dispositivo di recupero 1 comprende un proprio sensore di tensione associato all’unità di controllo. Tale sensore misura la tensione del filato in uscita dal dispositivo di recupero 1 e genera un proprio segnale di tensione rappresentativo del valore di tensione misurato. Ovviamente, in questo caso il dispositivo di recupero 1 conosce il valore di tensione programmato e lavora in completa autonomia, semplicemente sincronizzato con il sensore di tensione in uscita al dispositivo di recupero 1 stesso.

In questo caso, il dispositivo di recupero 1 potrebbe risultare completamente autonomo rispetto al dispositivo di alimentazione 20, oppure utilizzare l’informazione della tensione in combinazione con lo stato di frenatura del dispositivo di alimentazione 20. Per tanto, il dispositivo di recupero 1 può operare secondo informazioni che non provengono dal dispositivo di alimentazione 20, ma provengono esclusivamente dal sensore di tensione.

Ovviamente, in tutte le forme realizzative fin qui descritte, attraverso l’interfacciamento l’unità di elaborazione 25 del dispositivo di alimentazione 20 e l’unità di controllo 14 del dispositivo di recupero 1, possono essere scambiate altre informazioni (condizioni di allarme, stato di lavoro, …) oltre al segnale di disattivazione “SD†e al segnale di attivazione “SA†.

È da notare che il tipo di motore 15 utilizzato per eseguire il recupero nel dispositivo di recupero 1 à ̈ assolutamente ininfluente. Infatti, qualsiasi tipo di motore può facilmente assolvere il compito. In una realizzazione semplificata, il tamburo 5 del dispositivo di recupero 1 potrebbe essere movimentato da una molla (non illustrata), anziché da un motore. Preferibilmente tale molla à ̈ a forza costante.

Ovviamente, in questo caso, il dispositivo di recupero 1 molto simile alle soluzioni note, ma in dimensioni ridotte permetterebbe di recuperare una quantità di filato illimitata e non necessiterebbe di un freno a monte per evitare che il filato venga recuperato dalla bobina grazie alla sua geometria realizzativa.

In ulteriori forme realizzative, il dispositivo di recupero 1 à ̈ associabile a dispositivi di alimentazione del filato “F†diversi da quelli finora descritti (ad esempio alimentatori storage senza sensore di tensione in uscita).

Inoltre il dispositivo di recupero 1 può essere meccanicamente fissato al dispositivo di alimentazione 20, oppure essere meccanicamente indipendente e posto ad una certa distanza dallo stesso.

Come sopra detto, la presente invenzione à ̈ inoltre relativa al sistema di alimentazione 30 di filato “F†che comprende il dispositivo di recupero 1 e il dispositivo di alimentazione 20 collegato funzionalmente e/o strutturalmente al dispositivo di recupero 1.

È da notare che il dispositivo di recupero 1 à ̈ funzionalmente connesso esclusivamente al dispositivo di alimentazione 20. In altre parole, il dispositivo di recupero 1 non à ̈ direttamente connesso con la macchina tessile a cui il dispositivo di alimentazione 20 alimenta il filato “F†.

L’invenzione raggiunge lo scopo preposto.

Infatti, il dispositivo di recupero in accordo con la presente invenzione consente un recupero più efficiente del filato “F†a monte, in particolare senza stressare il filo in ingresso (pretensioni) e senza limitare le dinamiche dell’intero sistema. L’impiego del tamburo rotante avente la sede, ugualmente rotabile, consente di deviare il filato “F†in modo veloce e sicuro, senza alcun rischio di creare nodi o sovratensioni al filato “F†recuperato.

In particolare, il dispositivo di recupero descritto consente di alimentare il filato alla macchina tessile alla tensione più idonea in funzione della diversa fase operativa della macchina tessile.

Claims (14)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di recupero di filati comprendente: - una struttura di supporto (2) associabile ad un dispositivo di alimentazione (20) del filato; - detto dispositivo presentando un ingresso (3) ed un uscita (4) di un filato associati a detta struttura di supporto (2); - un tamburo (5) rotabilmente associato alla struttura di supporto (2) presentante una sede (9) di accoglimento del filato operativamente posta tra detto ingresso (3) e detta uscita (4); detto tamburo (5) essendo commutabile tra una configurazione disattiva, in cui detta sede (9) Ã ̈ sostanzialmente allineata a detto ingresso (3) e detta uscita (4) per consentire il libero transito del filato da o verso detto dispositivo di alimentazione (20), ed una configurazione attiva, in cui la sede (9) Ã ̈ disallineata rispetto detto a detto ingresso (3) e detta uscita (4) per avvolgere in parte il filato su detto tamburo (5).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprende un motore (15) associato a detto tamburo (5) e attivabile per ruotare detto tamburo (5) dalla configurazione disattiva a quella attiva e viceversa.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detta sede (9) Ã ̈ ricavata su uno spigolo (8) di detto tamburo (5).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere un anello (10) fissato a detto spigolo (8) di detto tamburo (5), detto anello (10) detta sede (9).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto tamburo (5) comprende una parete laterale (6) aggettante da detta struttura di supporto (2) ed una corona circolare (7) fissata ad una estremità di detto tamburo (5) opposta alla struttura di supporto (2) e definente detto spigolo (8); detto anello (10) essendo fissato in corrispondenza di detta corona circolare (7).
6. 6. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto ingresso (3) Ã ̈ definito da un occhiello disposto ad una distanza predefinita da un piano definito dalla rotazione di detta sede (9).
7. 7. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre un’unità di controllo (14) collegabile a detto dispositivo di alimentazione (20) e collegata a detto motore (15) di detto dispositivo di recupero (1), detta unità di controllo (14) essendo atta a ricevere un segnale di attivazione (SA) proveniente da detto dispositivo di alimentazione (20) e rappresentativo dell’avvio della fase di recupero e di generare un segnale di comando (SS) inviato a detto motore (15) per ruotare detto tamburo (5) per avvolgere detto filato.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che detta unità di controllo (14) à ̈ inoltre atta a ricevere un segnale di disattivazione (SD) proveniente da detto dispositivo di alimentazione (20) e rappresentativo della cessazione della fase di recupero e di generare detto segnale di comando (SS) inviato a detto motore (15) per ruotare detto tamburo (5) per svolgere detto filato.
9. 9. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di comprendere una molla, preferibilmente a forza costante, associata a detto tamburo (5) e attivabile per ruotare detto tamburo (5) dalla configurazione disattiva a quella attiva e viceversa.
10. 10. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere associabile a monte di detto dispositivo di alimentazione (20).
11. 11. Dispositivo secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto che il tamburo (5) del dispositivo di recupero (1) Ã ̈ in asse elettrico con un tamburo (21) del dispositivo di alimentazione (20) durante una fase di recupero e/o di rilascio del filato (F).
12. 12. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni dalla 1 alla 9, caratterizzato dal fatto di essere integrabile nel dispositivo di alimentazione (20), preferibilmente a monte di un sensore di tensione di detto dispositivo di alimentazione (20).
13. 13. Dispositivo secondo una qualunque delle rivendicazioni dalla 1 alla 9, caratterizzato dal fatto di essere associabile sostanzialmente a valle del dispositivo di alimentazione (20), preferibilmente a valle di un sensore di tensione di detto dispositivo di alimentazione (20); detto dispositivo comprendendo un sensore di tensione a valle di detto tamburo (5).
14. 14. Sistema di alimentazione di filato comprendente un dispositivo di alimentazione (20) del filato preferibilmente a tensione costante ed un dispositivo di recupero (1) del filato in accordo con una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti fissato a monte del dispositivo di alimentazione (20).