ITTO990204A1 - Metodo e dispositivo perfezionati di monitoraggio del filato di tramanei processi di tessitura e simili. - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Metodo e dispositivo perfezionati di monitoraggio del filato di trama nei processi di tessitura e simili"

La presente invenzione si riferisce ad un metodo e ad un dispositivo di monitoraggio del filato di trama nei processi di tessitura.

Come è ben noto ai tecnici del ramo, nei processi di tessitura il filato di trama viene alimentato al telaio per mezzo di alimentatori, o porgitrama, i quali sono apparecchi dotati di un tamburo fisso e di un braccio a mulinello che avvolge su detto tamburo una pluralità di spire di filato, costituenti una riserva di trama; spire che si svolgono in modo controllato dal tamburo stesso su richiesta del telaio ad ogni battuta.

E' anche noto l'impiego, nei suddetti apparecchi alimentatori di trama, di sensori atti a rilevare la presenza del filato all'ingresso dell'apparecchio stesso. La loro funzione è quella di segnalare l'eventuale rottura del filato di trama in modo che un sistema di monitoraggio associato all'apparecchio alimentatore possa inviare un'informazione di arresto per il telaio e fermare il medesimo prima che la riserva di trama di detto apparecchio venga completamente consumata dal telaio stesso; circostanza che può causare falle sul tessuto in lavorazione e che costringe comunque a riin filare l'intero apparecchio alimentatore con conseguenti prolungate sospensioni del processo di tessitura.

Sensori noti, e di regola utilizzati allo scopo sono quelli di tipo piezoelettrico dotati di una piastrina piezoelettrica in qualità di elemento sensibile accoppiata ad almeno un elemento ceramico in qualità di elemento di supporto del filato. Sull'elemento ceramico striscia il filato generando una vibrazione che si trasmette alla piastrina piezoelettrica la quale genera, a sua volta, una tensione sostanzialmente di tipo impulsivo costituente il segnale di presenza del filato.

In alternativa al sensore piezoelettrico vengono anche utilizzate celle di carico atte a produrre un segnale elettrico proporzionale alla tensione meccanica del filato. In ogni caso il segnale prodotto dal sensore viene elaborato in modo noto in un circuito di amplificazione e discriminazione, per esempio del tipo illustrato in fig. 1 e che verrà nel seguito descritto, ed applicato ad un microprocessore sottoforma di segnale digitale alto o basso presente all'uscita di un comparatore terminale di detto circuito; il microprocessore essendo atto a generare un segnale di arresto del telaio in assenza del segnale di presenza-trama fornito dal detto sensore.

Tale noto sistema di monitoraggio del filato di trama presenta molteplici inconvenienti il maggiore dei quali consiste nell'estrema sensibilità del sistema stesso a diversi fattori, nel seguito brevemente denominati, fattori di tessitura, quali, in particolare, la ruvidità ed il titolo del filato, la velocità con la quale il filato striscia sul sensore di presenza dell'apparecchio alimentatore e/o la tensione meccanica con la quale aderisce ad esso

Tipicamente la relazione esistente tra il segnale emesso dal sensore - sia piezoelettrico che di carico - ed i suddetti fattori di tessitura è comunque crescente; nel senso che a maggiori ruvidità e/o velocità di scorrimento e/o tensione di aderenza del filato, corrisponde una maggiore intensità del segnale emesso dal sensore. Ciò crea notevoli difficoltà di funzionamento del sistema di monitoraggio sopra descritto perchè nei casi in cui più fattori di tessitura presentino valori molto contenuti, l'intensità del segnale emesso dal sensore può risultare insufficiente rispetto alla soglia di comparazione, per cui il sistema genera un falso arresto del telaio.

D’altra parte, l'amplificazione del segnale del sensore di presenza non può essere eccessivamente elevata, nè la soglia di comparazione eccessivamente ridotta, perchè ciò provocherebbe, in presenza di parametri di tessitura di valore elevato e conseguentemente di un segnale di presenza corrispondentemente elevato, una indesiderata amplificazione dei disturbi associati a detto elevato segnale, per esempio disturbi di risonanza i quali, superando la soglia di comparazione, provocherebbero a loro volta mancati interventi del sistema.

Nell'intento di ovviare a questi inconvenienti è stato proposto di introdurre un ritardo tra linterruzione del segnale prodotto dal sensore di presenza della trama ed il segnale dì arresto del telaio per ricavare, da tale ritardo, un criterio di certezza di effettiva rottura del filato di trama.

Un sistema di questo tipo, descritto nel brevetto svizzero domanda No. 2568872/78, presenta però l'inconveniente in caso di elevate velocità di funzionamento del telaio e perciò di scorrimento del filato di trama (per esempio maggiori o uguali a 900 metri/minuto) di non garantire l'arresto tempestivo del telaio stesso al rompersi del filato con il conseguente esaurimento della riserva di trama presente sull'alimentatore.

Una soluzione parziale di questo problema è descritta nel brevetto europeo No. 325.793 e consiste nel rendere il suddetto ritardo vétriabile in modo inversamente proporzionale alla velocità di scorrimento del filato. Tuttavia anche questa soluzione non è esente da inconvenienti perchè il segnale emesso dal sensore di presenza alle basse velocità di scorrimento del filato, essendo di intensità molto ridotta, può richiedere, per apprezzarne con certezza l'assenza e la discontinuità, ritardi di intervento eccessivi così che la precarietà di funzionamento del sistema di monitoraggio alle dette basse velocità di scorrimento del filato può risultare inaccettabile.

La presente invenzione, partendo dalla nozione dei suddetti inconvenienti dei metodi e dei sistemi di monitoraggio noti, è diretta ad eliminarli e, nell'ambito di questa finalità generale ha l'importante scopo particolare di realizzare un metodo ed un dispositivo di monitoraggio che assicurino il tempestivo e sicuro intervento del sistema di arresto del telaio anche in presenza di fattori di tessitura molto sfavorevoli, in particolare basse velocità di scorrimento del filato ed in presenza di filati di titolo ridotto e di elevata continuità superficiale (per esempio lucidi) .

Un altro importante scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di monitoraggio semplice ed affidabile, costituito interamente da componenti elettronici allo stato solido e totalmente privo di elementi meccanici interagenti col filato di trama monitorato.

Secondo la presente invenzione si conseguono i suddetti importanti scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, con un metodo ed un dispositivo di monitoraggio aventi le caratteristiche specifiche di cui alle rivendicaizoni che seguono.

Sostanzialmente l'invenzione si basa sul concetto di monitorare il filato di trama per mezzo di un sistema avente mezzi di amplificazione del segnale prodotto da un sensore di presenza della trama e mezzi per comparare il segnale amplificato del sensore con una tensione parametrica di riferimento e di variare coerentemente, in detto sistema, il guadagno di amplificazione e/o la tensione parametrica di riferimento al corrispondente variare del valore di uno o più fattori di tessitura.

Tipicamente, secondo l’invenzione, è provvisto un sistema di monitoraggio con un amplificatore ed un comparatore per l'elaborazione del segnale del sensore di presenza della trama, nel quale un segnale proporzionale alla velocità di rotazione del braccio a mulinello dell'apparecchio alimentatore è inviato al microprocessore che controlla l'intero processo di tessitura e che fornisce, su una propria uscita dedicata, un segnale di regolazione del sistema inversamente proporzionale a detta velocità di rotazione; detto segnale di regolazione essendo atto a variare il guadagno del detto amplificatore diminuendolo al crescere di detta velocità di rotazione ed aumentandolo al diminuire della velocità stessa.

Alternativamente il suddetto microprocessore è programmato per generare un dato di regolazione, in termini di tensione parametrica di confronto, direttamente proporzionale alla detta velocità di rotazione in modo da aumentare la tensione parametrica di riferimento applicata ai detti mezzi comparatori all' aumentare di detta velocità di rotazione e da diminuire detta tensione al diminuire di detta velocità.

Le caratteristiche, le finalità ed i vantaggi del metodo e del dispositivo di monitoraggio secondo la presente invenzione risulteranno chiaramente dalla descrizione dettagliata che segue e con riferimento agli allegati disegni, fomiti a titolo di esempio non limitativo, nei quali:

- la fig. 1 è la vista schematica funzionale e circuitale di un sistema di alimentazione e di monitoraggio del filato di trama di tipo noto,

- la fig. 2 è uno schema circuitale simile allo schema di fig.1 1a mostrante il sistema di monitoraggio perfezionato secondo una forma di realizzazione dell'invenzione,

- la fig. 2a è un diagramma mostrante la variazione del guadagno di amplificazione con la velocità di rotazione dell'alimentatore nel sistema di monitoraggio perfezionato di fig. 2,

- la fig. 3 è uno schema circuitale simile allo schema di fig. 1 ma mostrante il sistema di monitoraggio perfezionato secondo una variante dell'invenzione,

- la fig. 4 è un diagramma mostrante la variazione della tensione parametrica di riferimento con la velocità di rotazione dell'alimentatore nel sistema di monitoraggio perfezionato di fig. 3.

Riferendosi inizialmente alla fig. 1, con T è genericamente indicato un telaio di tessitura, per esempio del tipo ad elevata velocità, con 10 il noto sistema di alimentazione del filato di trama F al telaio T e con 20 il sistema, anch'esso noto, di monitoraggio del filato di trama F.

U sistema 10 compende sostanzialmente un apparecchio alimentatore di trama 11 con un tamburo fisso 12 sul quale un braccio a mulinello, associato ad un disco girevole 13 posto alla base del tamburo, avvolge una pluralità di spire di filato F, svolgentesi da una rocca 14, costituenti una riserva di trama RT.

All'ingresso dell'apparecchio alimentatore 11 è disposto un sensore 15 avente la funzione di segnalare, al sistema di monitoraggio 20, la rottura del filato di trama in modo che detto sistema provveda a fermare tempestivamente il telaio T prima che quest'ultimo consumi interamente la riserva di trama RT.

In modo per sè noto il sistema 20 comprende un amplificatore 21, al quale viene applicato il segnale si proveniente dal sensore 15, seguito da un filtro passa banda 22 il cui segnale di uscita s3 viene dapprima rettificato da un diodo D e poi filtrato da un filtro passa basso 23 costituito da un gruppo Rl-Cl al quale è associata una resistenza R2 di scarica del condensatore Cl. Il segnale di uscita s4, rettificato e filtrato, viene applicato all'ingresso positivo di un comparatore 24 che compara detto segnale con una tensione continua di riferimento VR fornendo sulla propria uscita U un segnale st (digitale) alto quando s4 è maggiore di VR (presenza di filato di trama F) e, viceversa, basso (assenza di filato di trama F) quando s4 è minore di VR. In quest'ultima ipotesi un microprocessore μΡ che riceve su un proprio ingresso dedicato il segnale st, emette su una propria uscita un segnale AR di arresto per il telaio T.

Al fine di conseguire gli scopi dichiarati, secondo la presente invenzione il sistema di monitoraggio sopra descrìtto viene perfezionato come indicato in fig. 2 nella quale i componenti simili o corrispondenti sono indicati con lo stesso numero di riferimento e dove si vede che tale sistema perfezionato, indicato nel suo complesso con 20' , comprende un amplificatore di ingresso 21' del tipo a guadagno variabile, pilotato dal segnale presente all'uscita di un convertitore 25 digitale/analogico che riceve in ingresso un dato fornito dal microprocessore μΡ. Quest'ultimo riceve su un suo ingresso un segnale sa, proveniente dall'apparecchio alimentatore 11, proporzionale alla velocità di rotazione W del braccio a mulinello di detto apparecchio ed è programmato in modo che il segnale che controlla il guadagno G dell'amplificatore 21' vari sostanzialmente in modo inversamente proporzionale al segnale sa relativo alla velocità di rotazione W. Conseguentemente il guadagno G, dell'amplificatore 20' (e corrispondentemente il segnale s4 applicato al comparatore 24) variano come illustrato nel diagramma di fig. 2a diminuendo al crescere della velocità di rotazione W ed aumentando al diminuire di detta velocità.

Nella variante delle figg. 3 e 3a il microprocessore μΡ del sistema di monitoraggio 20" è programmato per generare un dato VR variabile in modo direttamente proporzionale al segnale sa corrispondente alla velocità di rotazione W, il quale viene applicato ad un convertitore 25" . All'uscita di quest'ultimo è perciò presente un dato VR" in termini di tensione, atto ad essere applicato al comparatore 24, per fornire una tensione parametrica di confronto che - come chiaramente illustrato in fig. 3a - è direttamente proporzionale alla velocità dì rotazione W dell'apparecchio 11, ossia cresce e diminuisce al crescere e al diminuire della detta velocità di rotazione.

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, ì particolari di esecuzione e le forme di realizzazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, a titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione.

In particolare è possibile abbinare in un unico sistema di monitoraggio, sia il controllo del guadagno dell'amplificatore 21', sia il controllo della tensione di riferimento VR sul comparatore 24 secondo quanto dettagliatamente descritto per ciascuno di tali sistemi sopra descritti e separatamente considerati.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) - Metodo di monitoraggio del filato di trama nei processi di tessitura nei quali il filato di trama (F) è alimentato al telaio di tessitura (T) per mezzo di un apparecchio alimentatore (11) con un braccio a mulinello per il deposito di una pluralità di spire di filato (F) costituenti una riserva di trama (RT); comprendente le fasi di generare un segnale di presenza (si) del filato all'ingresso di detto alimentatore (11), di amplificare e raddrizzare detto segnale e di compararlo con una tensione (VR) parametrica di riferimento per ricavare un segnale di arresto del telaio in assenza di detto segnale (si) di presenza del filato, caratterizzato dal fatto che comprende le ulteriori fasi di variare coerentemente il guadagno (G) di amplificazione del detto segnale di presenza (si) e/o la detta tensione parametrica di riferimento (VR) al corrispondente variare di uno o più fattori del processo di tessitura (titolo e natura del filato, sua velocità di scorrimento, sua tensione meccanica). 2) - Metodo di monitoraggio secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto guadagno (G) e/o detta tensione parametrica di riferimento (VR) vengono variati in relazione al variare della velocità di scorrimento del filato misurata rilevando la velocità di rotazione (W) del braccio a mulinello di detto apparecchio alimentatore (11). 3) - Metodo di monitoraggio secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che comprende la fase di generare un segnale (sa) proporzionale alla velocità di rotazione (W) del braccio a mulinello dell'apparecchio alimentatore (11) e di inviare detto segnale (sa) ad un microprocessore (μΡ) il quale è programmato per fornire su una propria uscita, un segnale variabile di regolazione ( g' ) atto a variare corrispondentemente il guadagno (G) di amplificazione del detto segnale (si) di presenza del filato, in modo inversamente proporzionale alla detta velocità di rotazione (W) diminuendo il guadagno (G) al crescere della velocità di rotazione (W) ed aumentandolo al diminuire della velocità stessa, allo scopo di evitare la generazione di falsi segnali di arresto (AR) per il telaio (T) . 4) - Metodo di monitoraggio secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che comprende la fase di generare un segnale (sa) proporzionale alla velocità di rotazione (W) del braccio a mulinello dell'apparecchio alimentatore (11) e di inviare detto segnale (sa) ad un microprocessore (μΡ) il quale è programmato per fornire un dato di regolazione (VR), in termini di tensione parametrica di confronto, direttamente proporzionale a detta velocità di rotazione (W) in modo da aumentare la tensione parametrica di riferimento (VR") , con la quale viene comparato il segnale (s4) di presenza del filato amplificato e raddrizzato, all' aumentare della velocità di rotazione (W) e da diminuire detta tensione parametrica (VR) al diminuire di detta velocità di rotazione allo scopo di evitare la generazione di falsi segnali di arresto (AR) per il telaio (T) . 5) - Dispositivo di monitoraggio del filato di trama (F) per l’attuazione del metodo di monitoraggio secondo la rivendicazione 1, comprendente mezzi di amplificazione per un segnale di presenza del filato (si) generato da un sensore (15) disposto all'ingresso di un apparecchio alimentatore (11) con un braccio a mulinello che avvolge una riserva di trama (RT) sul tamburo di detto apparecchio (11) e mezzi di comparazione, generanti un segnale di arresto (AR) del telaio (T), atti a confrontare con una tensione parametrica di riferimento (VR) il detto segnale di presenza (si), caratterizzato dal fatto che comprende mezzi (21 '— μΡ) sensibili alla velocità di rotazione (W) di detto braccio a mulinello per variare il guadagno dì detti mezzi di amplificazione (21') in modo inversamente proporzionale alla detta velocità di rotazione (W) e/o mezzi (μΡ) per variare la tensione parametrica di confronto (VR") alimentata a detti mezzi comparatori (24) in modo direttamente proporzionale a detta velocità di rotazione (W) . 6) - Dispositivo di monitoraggio del filato di trama (F) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di amplificazione includono un amplificatore a guadagno variabile (21') e dal fatto che il guadagno (G) di detto amplificatore è fatto variare in modo inversamente proporzionale alla velocità di rotazione (W) di detto apparecchio alimentatore (11) da un segnale (g') corrispondentemente variabile, prodotto da un microprocessore (μΡ) che riceve in ingresso un segnale (sa) proporzionale alla detta velocità di rotazione (W) . 7) - Dispositivo di monitoraggio del filato di trama (F) per l'attuazione del metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che comprende un microprocessore (μΡ) il quale riceve in ingresso un segnale (sa) proporzionale alla velocità di rotazione (W) del detto braccio a mulinello ed è programmato per generare un dato variabile di regolazione (VR") , in termini di tensione parametrica di confronto alimentata a detti mezzi comparatori (24); detto dato di tensione (VR") essendo variabile in modo direttamente proporzionale alla velocità di rotazione (W) del detto braccio a mulinello. 8) - Dispositivo secondo le rivendicazioni 5, 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto sensore (15) generante il segnale (si) di presenza del filato (F) è di tipo piezoelettrico. 9) - Dispositivo secondo le rivendicazioni 5, 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto sensore (15) generante il segnale (sa) di presenza del filato (F) è costituito da una cella di carico. 10) - Dispositivo di monitoraggio del filato di trama (F) nei processi di tessitura sostanzialmente come descritto ed illustrato con riferimento alla fig. 2. 11) - Dispositivo di monitoraggio del filato di trama (F) nei processi di tessitura sostanzialmente come descritto ed illustrato con riferimento alla fig. 3.