ITTO20120435A1 - Alimentatore di filato a tamburo rotante per macchine tessili. - Google Patents

Description

"Alimentatore di filato a tamburo rotante per macchine tessili"

La presente invenzione si riferisce ad un alimentatore di filato a tamburo rotante per macchine tessili.

In campo tessile, à ̈ noto di alimentare più filati ad una macchina, p.es., una macchina da maglieria, tramite una molteplicità di alimentatori dotati ognuno di un tamburo rotante su cui à ̈ avvolto un filato. In un tipo di alimentatore relativamente economico, il tamburo à ̈ collegato ad una puleggia che à ̈ condotta in rotazione dal motore della macchina a valle tramite una trasmissione a cinghie, con un rapporto di trasmissione definito meccanicamente in base ai diametri delle pulegge (cosiddetto "collegamento in asse"). Data la connessione meccanica rigida, con questo sistema gli alimentatori sono sempre tutti operativi quando la macchina a valle à ̈ in movimento. Pertanto, questi alimentatori sono adatti solo per lavorazioni basilari in cui, p.es., non à ̈ prevista la selezione del filato tra diversi filati disponibili.

E' anche nota una una versione più sofisticata di questo tipo di alimentatore, illustrata, p.es., in US 6,145,347, che permette la suddetta selezione per realizzare disegni a strisce su macchine cosiddette "striper". In questa versione, l'alimentatore à ̈ munito di più tamburi, p.es., quattro tamburi, calettati su un medesimo albero che, come nel caso precedente, à ̈ collegato ad una puleggia condotta in rotazione dal motore della macchina a valle tramite una trasmissione a cinghie. Ad ogni tamburo à ̈ associato uno dei filati in lavorazione. Come nel caso precedente, i tamburi ruotano sempre tutti insieme alla macchina, ma i filati non selezionati impegnano solo parzialmente i rispettivi tamburi in modo da non aderire ad essi. Per la selezione del filato, ad ogni tamburo à ̈ associata una leva attivabile per deviare il filato in modo da avvolgerlo maggiormente sul rispettivo tamburo e farlo aderire ad esso per alimentarlo alla macchina.

I suddetti alimentatori hanno il vantaggio di essere relativamente economici e, nella versione più sofisticata, anche di consentire la selezione del filato per il funzionamento con macchine striper. Tuttavia, essi hanno l'inconveniente che la regolazione e la taratura della velocità di alimentazione in funzione della velocità di rotazione della macchina risulta molto laboriosa poiché richiede interventi di sostituzione/adattamento dei componenti della trasmissione (ruote, cinghie, ecc.) da parte di un operatore.

Inoltre, negli alimentatori del tipo suddetto non à ̈ previsto alcun controllo della tensione meccanica del filato in uscita, il ché limita la qualità della lavorazione.

Per superare i suddetti inconvenienti, si potrebbero utilizzare alimentatori ancora più sofisticati, quale quello descritto in EP 2218 670A. In questo caso, l'alimentatore à ̈ munito di un motore controllato in velocità da un anello di retroazione che riceve un segnale da una cella di carico incorporata nell'alimentatore stesso e modula con precisione la velocità del motore in modo da mantenere la tensione del filato (che dipende dalla differenza tra la velocità di alimentazione e la velocità di assorbimento da parte della macchina a valle) sostanzialmente costante su un valore preimpostato.

Alimentatori del tipo suddetto hanno l'inconveniente di essere molto costosi, soprattutto in considerazione del fatto che una sola macchina spesso à ̈ servita da diverse decine di alimentatori, e quindi la loro adozione non à ̈ giustificata per lavorazioni più semplici quali quelle effettuate da macchine striper. Inoltre, per consentire la selezione del filato si dovrebbe ulteriormente moltiplicare il numero di alimentatori per il numero di filati diversi da alimentare, con ulteriore moltiplicazione dei costi e difficoltà di installazione.

Pertanto, lo scopo principale del trovato à ̈ quello di realizzare un alimentatore di filato a tamburo rotante per macchine tessili che, pur essendo di realizzazione economica, consenta di regolare agevolmente la velocità di rotazione del tamburo avvolgi-trama secondo un rapporto prestabilito rispetto alla velocità della macchina a valle, e che sia anche predisposto per un utilizzo combinato su base selettiva con altri alimentatori del medesimo tipo, p.es., per alimentare macchine striper.

Un altro scopo del trovato à ̈ quello di realizzare un alimentatore di filato che, pur senza utilizzare costose celle di carico, consenta di regolare la tensione del filato in uscita con un precisione adeguata a lavorazioni di base quali quelle generalmente assegnate ad alimentatori azionati da trasmissioni a cinghie del tipo menzionato in precedenza.

I suddetti scopi ed altri vantaggi, quali risulteranno chiaramente dal seguito della descrizione, sono raggiunti dall'alimentatore di filato avente le caratteristiche esposte nella rivendicazione 1, mentre le rivendicazioni dipendenti definiscono altre caratteristiche vantaggiose del trovato, ancorché secondarie.

Si descriverà ora in maggior dettaglio il trovato, con riferimento ad alcune sue realizzazioni preferite ma non esclusive, illustrate a titolo d'esempio non limitativo negli uniti disegni, in cui:

- la Fig. 1 Ã ̈ una vista prospettica illustrante un alimentatore di filato a tamburo rotante secondo il trovato;

- la Fig. 2 Ã ̈ una vista frontale dell'alimentatore di filato di Fig. 1 in una prima configurazione operativa;

- la Fig.3 Ã ̈ una vista in sezione di Fig.2 lungo l'asse III-III;

- la Fig. 4 Ã ̈ una vista frontale dell'alimentatore di filato di Fig. 1 in una seconda configurazione operativa;

- la Fig.5 Ã ̈ una vista in sezione di Fig.4 lungo l'asse V-V;

- la Fig. 6 Ã ̈ un diagramma illustrante la relazione tra parametri operativi dell'alimentatore secondo il trovato;

- la Fig. 7 illustra un gruppo di alimentatori secondo il trovato assemblati per l'utilizzo combinato su base selettiva.

Con riferimento alle Figure sopra citate, un alimentatore di filato 10 secondo il trovato comprende un guscio 12 in materiale plastico stampato, composto da un frontale 14 chiuso posteriormente da un coperchio 16.

Il guscio 12 alloggia un motore elettrico 18 (solo schematizzato con linea tratteggiata in Fig.3) disposto con asse perpendicolare al frontale 14, e munito di un albero 20 che fuoriesce dal frontale 14 del guscio 12 e porta calettato un tamburo avvolgi-trama 22.

Una faccia perimetrale superiore 12a ed una faccia perimetrale inferiore opposta 12b del guscio 12, estendentisi trasversalmente al frontale 14, sono realizzate piane in modo da potersi accoppiare rispettivamente con le facce inferiori e superiori di un altro alimentatore identico, a scopo di collegamento modulare di più alimentatori in configurazione impilata tramite viti (non illustrate) impegnanti fori quali 23 ricavati sulle facce.

Sul frontale 14 sono definite due sedi 24, 26 in posizioni speculari rispetto al piano contenente l'asse del tamburo e trasversale alle facce superiore ed inferiore, una delle quali, 26, alloggia una leva 28 imperniata nella sede attorno ad un asse parallelo all'asse del tamburo 22. La leva 28 porta alla sua estremità libera un occhiello guidafilo 30 atto ad essere attraversato scorrevolmente dal filato F in svolgimento dal tamburo 22.

L'altra sede, 24, alloggia un occhiello guidafilo d'ingresso fisso 32 munito di un'appendice di fissaggio 34 ancorata nella sede. In posizione diametralmente opposta, il frontale 14 supporta un occhiello guidafilo d'uscita 36. Dal frontale 14, in posizione intermedia tra le sue sedi 24, 26, si protende un perno separatore 38 leggermente inclinato verso l'asse del tamburo. Il filato F, che tipicamente a monte si svolge da una rocca (non illustrata), attraversa l'occhiello guidafilo d'ingresso 32, viene avvolto tra il tamburo 22 ed il perno separatore 38 (avente lo scopo di distribuire le spire su tutto lo sviluppo longitudinale del tamburo 26), attraversa l'occhiello 30 della leva 28 e l'occhiello guidafilo d'uscita 36, e quindi viene alimentato alla macchina a valle (non illustrata).

La leva 28 à ̈ normalmente richiamata in battuta verso una posizione di finecorsa (illustrata nelle Fig.2 e 3) delimitata dal profilo della sede, in cui produce la massima deviazione sul filato, per mezzo di un magnete fisso 40, 42 con polarizzazione N-S (un magnete per ogni sede) che à ̈ incorporato nel frontale 14 in prossimità della rispettiva sede 24, 26 e coopera in rapporto di repulsione magnetica con un magnete mobile 44 con polarizzazione S-N incorporato nella leva 28, ed à ̈ suscettibile di oscillare in contrasto alla forza repulsiva tra i magneti in relazione alle variazioni di tensione del filato.

Come illustrato nelle Figg. 3, 5, il guscio 12 incorpora una coppia di sensori magnetici 46, 48, preferibilmente sensori di Hall, ognuno affacciantesi in una rispettiva delle sedi 24, 26 per rilevare gli spostamenti del magnete mobile 44 rispetto alla posizione di fine corsa e generare un corrispondente segnale di attivazione.

Il guscio 12 alloggia un circuito elettronico 50 collegato per ricevere segnali dai sensori di Hall 46, 48 e controllare il motore 18 in base ad essi. In particolare, il circuito elettronico 50 à ̈ programmato per attivare il motore nel senso di svolgimento del filato in risposta al segnale di attivazione, il quale segnale à ̈ indicativo del fatto che c'à ̈ stato un richiamo di filato da parte della macchina a valle che ha messo in tensione il filato e di conseguenza provocato la rotazione della leva.

Al circuito elettronico 50 sono vantaggiosamente collegate una presa USB 52 protendentesi dalla faccia superiore 12a del guscio 12 ed una corrispondente porta USB 54 (solo tratteggiata in Fig.3) aprentesi sulla faccia inferiore 12b.

Secondo una prima metodologia operativa, il circuito elettronico 50 può attivare il motore 18 ad una velocità costante impostata via USB, ed il motore continuerà a svolgere filato fino a che la leva 28 non tornerà nella posizione di finecorsa illustrata nelle Figg. 2, 3. In questo modo, la leva funge essenzialmente da interruttore automatico.

Secondo un'altra metodologia operativa, il circuito elettronico 50 non à ̈ solo programmato per attivare il motore 18 nel momento in cui viene rilevato uno spostamento della leva, ma à ̈ anche programmato per modulare la velocità del motore 18 tramite un anello di controllo di tipo convenzionale, allo scopo di mantenere la leva sostanzialmente fissa su una posizione prestabilita corrispondente a una tensione di filato desiderata.

La curva di Fig.6 rappresenta la relazione tra la posizione della leva 28 in termini di tensione elettrica (espressa in Volt) ai capi del sensore di Hall 46, 48, e la tensione del filato (espressa in grammi), ed à ̈ stata ricavata sperimentalmente tramite un processo di taratura iniziale, che preferibilmente viene ripetuto su ogni alimentatore. Tale processo di taratura prevede di applicare successivamente al filato una serie di tensioni note, p.es., collegando al filato in uscita dall'occhiello 30 della leva una serie di pesi diversi, e per ogni tensione applicata misurare la posizione assunta dalla leva in modo da ottenere una serie di punti di lavoro destinati ad essere successivamente interpolati per generare una curva di lavoro utilizzabile dal circuito elettronico 50 per convertire la tensione di lavoro impostata dall'utente (tipicamente in grammi) in una corrispondente posizione di lavoro della leva 28 che deve essere mantenuta costante.

L'uso di magneti come mezzi di richiamo per la leva risulta particolarmente vantaggioso poiché consente di ottimizzare la precisione del rilevamento in funzione delle tensioni meccaniche in gioco. Infatti, come illustrato nel diagramma di Fig. 6, poiché la forza di repulsione tra magneti non ha un andamento lineare, bensì à ̈ sostanzialmente inversamente proporzionale al quadrato della distanza, nel caso di tensioni meccaniche relativamente basse, p.es., inferiori a 4 grammi, dove à ̈ richiesta una regolazione più precisa con una sensibilità, p.es., dell'ordine del decimo di grammo, l'arco di oscillazione della leva à ̈ relativamente ampio, con tensioni elettriche ai capi del sensore di Hall che variano da 2.45 V a 3.10 V, il ché consente di apprezzare variazioni di tensione meccanica anche di minima entità. Al contrario, nel caso di tensioni meccaniche relativamente alte, p.es., superiori a 7 grammi, dove à ̈ sufficiente una regolazione più grossolana con una sensibilità, p.es., dell'ordine del grammo, l'arco di oscillazione della leva à ̈ relativamente ristretto, con tensioni ai capi del sensore di Hall che variano da 2.1 V a 2.25 V.

Come illustrato in Fig.7, l'alimentatore secondo il trovato può essere collegato ad altri alimentatori identici in configurazione impilata doppia (ossia, due pile di alimentatori accoppiati di schiena), in modo da sostituire gli alimentatori multitamburo convenzionali associati a macchine striper. In tal caso, poiché tutti i filati devono essere alimentati nella medesima direzione, tutte le leve degli alimentatori formanti una pila vengono inserite nelle sedi di destra, mentre tutte le leve degli alimentatori formanti l'altra pila vengono inserite nelle sedi di sinistra.

Si sono descritte alcune realizzazioni preferite del trovato, ma naturalmente il tecnico del ramo potrà apportare diverse modifiche e varianti nell'ambito delle rivendicazioni. Per esempio, benché l'uso di magneti per richiamare la leva verso la sua posizione di riposo risulti vantaggioso per i motivi enunciati, questi potranno essere sostituiti da altri mezzi di richiamo, p.es., molle, soprattutto nel caso in cui la leva venga utilizzata solo come interruttore. Inoltre, l'uso di sensori magnetici associati ad un magnete solidale alla leva à ̈ da intendersi come preferibile ma non indispensabile, potendosi utilizzare altri tipi di sensori quali sensori ottici, sensori meccanici, e simili. Naturalmente, i connettori USB potranno essere sostituiti da altri tipi convenzionali di connettori maschio/femmina per il trasferimento di dati. Naturalmente, i materiali potranno essere variati, p.es., il guscio potrà essere realizzato in altro materiale quale alluminio.

Claims (11)

1. "Alimentatore di filato a tamburo rotante per macchine tessili" Rivendicazioni 1. Alimentatore di filato (10), comprendente un guscio (12) alloggiante un motore elettrico (18) munito di un albero (20) su cui à ̈ calettato un tamburo avvolgi-trama (22), caratterizzato dal fatto di comprendere: - una leva (28) imperniata su detto guscio (12) ed impegnata scorrevolmente dal filato (F), - mezzi di richiamo (42, 44) disposti per sospingere detta leva (28) verso una posizione di fine corsa deviante il filato in uscita dal tamburo (22) rispetto alla sua traiettoria di alimentazione verso una macchina a valle, detta leva (28) essendo suscettibile di oscillare in contrasto a detti mezzi di richiamo (42, 44) in relazione alle variazioni di tensione meccanica del filato (F), - mezzi sensori (46, 48) disposti per rilevare gli spostamenti di detta leva (28) rispetto a detta posizione di fine corsa e generare un segnale di attivazione corrispondente, ed - un circuito elettronico (50) collegato operativamente a detti mezzi sensori (46, 48) e programmato per attivare detto motore (18) a svolgere filato in risposta a detto segnale di attivazione.
2. 2. Alimentatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di richiamo consistono in un magnete fisso (40) solidale a detto guscio (12) ed un magnete mobile (44) solidale a detta leva (28), cooperanti in rapporto di mutua repulsione magnetica.
3. 3. Alimentatore secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto guscio (12) presenta due sedi (24, 26) ricavate in posizioni sostanzialmente speculari rispetto a un piano passante per l'asse del tamburo (22), nelle quali à ̈ selettivamente installabile detta leva (28).
4. 4. Alimentatore secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere un occhiello guidafilo d'ingresso fisso (32) installabile in una di dette due sedi (24, 26) non impegnata da detta leva (28).
5. 5. Alimentatore secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che ognuna di dette due sedi à ̈ munita di rispettivi mezzi sensori (46, 48).
6. 6. Alimentatore secondo una delle rivendicazioni 1-5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi sensori comprendono almeno un sensore magnetico (46, 48) disposto per rilevare il campo magnetico generato da un magnete mobile (44) solidale a detta leva (28).
7. 7. Alimentatore secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di richiamo consistono in un magnete fisso (40) solidale a detto guscio (12) ed un magnete mobile (44) solidale a detta leva (28) in rapporto di mutua repulsione magnetica, e detti mezzi sensori comprendono almeno un sensore magnetico (46, 48) disposto per rilevare il campo magnetico generato da detto magnete mobile (44).
8. 8. Alimentatore secondo una delle rivendicazioni 1-7, caratterizzato dal fatto che detto guscio (12) presenta una prima faccia perimetrale (12a) ed una seconda faccia perimetrale (12b) opposta alla prima, sagomate per potersi accoppiare rispettivamente con la seconda faccia perimetrale e la prima faccia perimetrale di un altro alimentatore identico per il collegamento in configurazione impilata di più alimentatori.
9. 9. Alimentatore secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto di comprendere un connettore maschio (52) fuoriuscente da una di dette prima faccia perimetrale (12a) o seconda faccia perimetrale (12b), ed un connettore femmina (54) corrispondente aprentesi sull'altra di dette prima faccia perimetrale (12a) o seconda faccia perimetrale (12b), mutuamente impegnabili in caso di collegamento di più alimentatori in configurazione impilata per il trasferimento di dati tra detti alimentatori.
10. 10. Alimentatore secondo una delle rivendicazioni 1-9, caratterizzato dal fatto che detto circuito elettronico (50) à ̈ inoltre programmato per per modulare la velocità di detto motore (18) in modo da mantenere detta leva (28) sostanzialmente fissa su una posizione prestabilita.
11. 11. Procedimento di taratura di un alimentatore di filato secondo la rivendicazione 10, caratterizzato dal fatto di comprendere le fasi di: - applicare successivamente al filato una serie di tensioni note, - per ogni tensione applicata, misurare la posizione assunta dalla leva per ottenere una serie di punti di lavoro noti, - interpolare detti punti di lavoro per generare una curva di lavoro utilizzabile da detto circuito elettronico (50) per convertire una tensione di lavoro desiderata impostata da un'utente in una corrispondente posizione di lavoro della leva (28) atta ad essere mantenuta costante.