IT201900008379A1 - Traversa di quadro-liccio per telai di tessitura a rigidita' migliorata - Google Patents

Description

TRAVERSA DI QUADRO-LICCIO PER TELAI DI TESSITURA A RIGIDITA’ MI-GLIORATA

DESCRIZIONE

CAMPO DELL’INVENZIONE

La presente invenzione si riferisce ad una traversa di quadro-liccio per telai di tessitura, e in particolare per telai ad alta velocità quali i telai ad aria, avente rigidità migliorata. In particolare, l’invenzione riguarda una traversa di quadro-liccio comprendente elementi di irrigidimento disposti in modo da migliorarne la rigidità a flessione e taglio nel piano di movimento del quadroliccio, così da ottimizzarne le prestazioni operative e garantirne l’integrità strutturale per un prolungato periodo di tempo.

STATO DELLA TECNICA ANTERIORE

Come è noto, i quadri-licci sono dispositivi utilizzati nei telai tessili dove - tramite il loro movimento alternato, comandato dalla macchina di armatura, in un piano perpendicolare al piano di tessitura – presiedono allo spostamento di gruppi di fili di ordito per ottenere la formazione del passo nel quale viene inserito, in modo sincronizzato, il filo di trama. Nella produzione del tessuto più semplice, la cosiddetta tela, i quadri-licci sono due e i fili di ordito sono alternatamente agganciati all’uno o all’altro di detti quadri. Per i tessuti con disegno più complesso i quadri-licci sono più numerosi e possono arrivare, per esempio, anche fino al numero di 24 quadri, ciascuno dei quali opera su un numero più ristretto di fili di ordito, allo scopo di realizzare disegni più complessi, anche con l’utilizzo di fili di ordito e di trama di diversa qualità o colore.

I quadri-licci scorrono all’interno di apposite guide laterali, tra una posizione superiore ed una inferiore rispetto al piano di formazione del tessuto, e sono comandati in tale movimento da tiranti di azionamento che vengono agganciati al quadro. Il movimento a detti tiranti viene impartito in modo noto da una macchina di armatura, per formare un desiderato e prestabilito disegno di tessuto.

Tra i vari tipi di telai di tessitura oggi esistenti, la presente invenzione è stata particolarmente studiata per l’applicazione ai telai di tessitura ad aria, nei quali vengono impiegati getti d’aria compressa per inserire la trama attraverso il passo formato tra i fili di ordito durante i movimenti alternati dei quadri-licci. Grazie all’assenza di organi meccanici in movimento per l’inserzione della trama, nei telai ad aria è possibile raggiungere velocità operative più elevate rispetto ai telai a pinze o a proiettile e quindi i quadri-licci attualmente esistenti, a causa delle elevate sollecitazioni determinate da tali maggiori velocità operative, presentano nei telai ad aria una vita utile eccessivamente breve.

Ogni quadro-liccio è formato da due traverse parallele – sulle quali vengono inserite con un certo gioco sottili aste di acciaio o altri materiali (le cosiddette “maglie”) dotate di un occhiello centrale, all’interno del quale scorrono uno o più fili di ordito – e da due fiancali che connettono lateralmente le opposte estremità delle traverse. I fiancali costituiscono inoltre gli elementi che cooperano con le suddette guide laterali per determinare il movimento alternato del quadro. Per ottenere la struttura del quadro-liccio, i fiancali e le traverse sono reciprocamente fissati a squadra, in corrispondenza ai quattro angoli del quadro, da appositi giunti di connessione.

Dette traverse, superiore ed inferiore, devono presentare spessore e peso ridotti al fine di limitare la massa inerziale complessiva del quadro-liccio e richiedere quindi minori sforzi di spinta e trazione da parte dei tiranti di azionamento durante il funzionamento. Pertanto le traverse vengono realizzate in profilati estrusi cavi di materiali a basso peso specifico, tipicamente alluminio o leghe di alluminio. D’altra parte, tuttavia, la struttura delle traverse di quadro-liccio deve presentare una rigidità tale da sostenere adeguatamente le sollecitazioni di carico che si determinano durante i rapidissimi movimenti alternati del quadro stesso. Infatti, le alte velocità operative, che caratterizzano i telai tessili ad aria, fanno sviluppare elevati sforzi di picco sulle traverse durante le fasi di inversione di moto nel movimento alternato dei quadri-licci, dovuti alla tensione dei fili di ordito e all’inerzia delle maglie e delle traverse stesse, i quali determinano una configurazione deformata a flessione delle traverse, nel piano di movimento del quadro-liccio, con freccia massima in corrispondenza della mezzeria delle traverse stesse.

Tali inflessioni locali non devono tuttavia raggiungere un’entità tale da annullare il normale gioco delle maglie sulle traverse, perché questo determinerebbe a sua volta impuntamenti delle maglie sulle traverse con una possibile conseguente non omogenea distribuzione delle maglie lungo il quadroliccio e quindi la formazione di difetti nel tessuto e, nel tempo, anche la deformazione/rottura delle maglie.

Pertanto, si è riscontrato che il solo profilato cavo a pareti sottili in lega leggera - che garantisce un’inerzia significativamente bassa e quindi risponde in modo soddisfacente alle esigenze di un movimento alternato del quadroliccio ad alta velocità - non è invece sufficiente a garantire una rigidità della traversa sufficiente a sostenere in modo ottimale e stabile nel tempo gli sforzi di picco particolarmente elevati che si determinano sulle traverse in conseguenza delle elevate velocità operative tipiche dei telai tessili a getto d’aria.

È da tempo quindi sentita sul mercato l’esigenza di disporre di traverse di quadri-licci che presentino un’adeguata rigidità a flessione nel piano di movimento del quadro-liccio, utile a contenere le deformazioni locali sotto gli sforzi di picco entro limiti accettabili, pur conservando un peso ridotto, al fine di offrire complessivamente una migliore stabilità durante il funzionamento a velocità elevate, una salvaguardia della integrità meccanica delle maglie e una prolungata vita utile del quadro-liccio.

US-3754577 (1973) divulga una struttura di quadro-liccio in cui sul bordo esterno della traversa, ed eventualmente anche sul bordo interno della stessa, sono previsti due elementi di irrigidimento allungati e contrapposti, che vengono incollati con adesivi in corrispondenti cavità formate nel profilato che costituisce il corpo della traversa. Gli elementi di irrigidimento sono formati di materiali ad elevato modulo elastico, quali per esempio acciaio o laminati a base di fibre di carbonio, al fine di aumentare la rigidità flessionale della traversa, e lo spessore e la lunghezza degli stessi viene dimensionato in funzione del desiderato incremento di rigidità flessionale della traversa. Una caratteristica indispensabile per l’ottenimento di un manufatto avente le caratteristiche desiderate è quella di un ancoraggio stabile degli elementi di irrigidimento al profilato di lega leggera che costituisce la traversa; tuttavia questa caratteristica non può essere raggiunta in modo soddisfacente nella struttura di traversa divulgata in questo brevetto a causa della bassa superficie di contatto tra l’elemento di irrigidimento e il profilato che costituisce il corpo della traversa.

EP-1528130 (2005) divulga una struttura di quadro-liccio del tutto analoga a quella descritta in US-3754577, nella quale tuttavia la superficie di ancoraggio degli elementi di irrigidimento viene notevolmente incrementata. In corrispondenza di ogni bordo della traversa viene infatti inserito un unico elemento di irrigidimento che presenta uno spessore corrispondente all’intero spessore del profilato che costituisce la traversa. Questa costruzione, grazie alla maggiore larghezza degli elementi di irrigidimento e quindi ad una più profonda inclusione di essi all’interno della struttura del profilato che forma il corpo della traversa, permette un ancoraggio molto più stabile degli elementi di irrigidimento alla traversa. Tuttavia essa richiede necessariamente l’adozione di una struttura non simmetrica di tale profilato, dal momento che la parete di chiusura delle cavità di alloggiamento degli elementi di irrigidimento può essere disposta solo in una posizione laterale del profilato stesso. Tale struttura non simmetrica del profilato che forma il corpo della traversa non è tuttavia preferita, in quanto può favorire l’insorgere di deformazioni e svergolamenti della traversa nell’utilizzo prolungato del quadro-liccio.

Le traverse note sopra descritte costituiscono dunque due diverse soluzioni al problema tecnico sopra esposto, soluzioni che tuttavia hanno introdotto altri inconvenienti attualmente ancora non affrontati. In particolare: un ancoraggio potenzialmente instabile e quindi inefficace degli elementi di irrigidimento nella soluzione divulgata dal brevetto US-3754577; ed una struttura non simmetrica del profilato che forma il corpo della traversa nella soluzione divulgata dal brevetto EP-1528130.

Esiste quindi ancora un problema tecnico non compiutamente risolto, e cioè quello di fornire una traversa di quadro-liccio che presenti una rigidità migliorata a flessione e taglio, così da risultare idonea per l’impiego in telai ad aria ad alta velocità, ma che sia allo stesso tempo esente da criticità nell’ancoraggio degli elementi di irrigidimento al profilato che costituisce il corpo della traversa, e in cui tale profilato presenti inoltre una struttura completamente simmetrica, così da mantenere un comportamento sotto sforzo perfettamente equilibrato.

Nell’ambito di tale problema, un primo scopo dell’invenzione è quello di fornire una traversa di quadro-liccio in cui la superficie di ancoraggio degli elementi di irrigidimento venga significativamente aumentata rispetto all’area superficiale di detti elementi di irrigidimento direttamente a contatto con il profilato che costituisce il corpo della traversa, così da migliorare le condizioni di ancoraggio reciproco tra detto profilato e gli elementi di irrigidimento.

Un’ulteriore scopo dell’invenzione è poi quello di incrementare anche la rigidità a taglio del corpo della traversa senza incrementarne significativamente il peso, e questo in particolare nelle zone terminali della traversa dove si determinano sforzi concentrati elevati in corrispondenza del giunto di connessione tra traverse e fiancali.

DESCRIZIONE SOMMARIA DELL’INVENZIONE

Questo problema viene risolto e questo scopo viene raggiunto mediante una traversa di quadro-liccio per telai di tessitura avente le caratteristiche definite nella rivendicazione 1. Altre preferite caratteristiche di detta traversa vengono definite nelle rivendicazioni secondarie.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della traversa di quadro-liccio secondo la presente invenzione risulteranno comunque meglio evidenti dalla seguente descrizione dettagliata di una forma di esecuzione preferita della stessa, fornita a puro titolo esemplificativo e non limitativo ed illustrata nei disegni allegati, nei quali:

fig. 1 è una vista prospettica di una porzione angolare di un quadroliccio che comprende una traversa secondo la presente invenzione; e fig. 2 una vista in sezione trasversale lungo un piano verticale della porzione superiore della traversa di fig. 1.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELLA PREFERITA FORMA DI ESECUZIONE

Nella fig. 1 è illustrata schematicamente la conformazione generale di un quadro-liccio che incorpora la traversa secondo la presente invenzione; per comodità di rappresentazione nel disegno è rappresentata unicamente una porzione angolare del quadro-liccio. Detto quadro-liccio comprende, in modo per sé noto, due fiancali F e due traverse H - superiore ed inferiore -reciprocamente fissati a squadra, in corrispondenza dei quattro angoli del quadro-liccio, da appositi giunti di connessione bloccati mediante il serraggio di una vite V. Ciascuna traversa H è costituita da un profilato estruso metallico, preferibilmente in lega di alluminio, o eventualmente anche di materiale composito, che comprende un corpo principale B cavo, che termina con un’appendice piana C in corrispondenza del bordo longitudinale interno della traversa, detta appendice essendo predisposta per l’aggancio delle maglie L.

Secondo la presente invenzione, come chiaramente mostrato nelle figg. 1 e 2, al fine di risolvere il problema sopra esposto la traversa H presenta, in corrispondenza del proprio bordo longitudinale esterno, una porzione terminale P con sezione a I. Le ali di detta sezione ad I hanno larghezza pari a quella del corpo cavo B, mentre l’anima di detta sezione ad I è disposta lungo il piano mediano verticale della traversa H. Vengono così formate due contrapposte cavità longitudinali – simmetriche rispetto al piano mediano verticale della traversa H – ciascuna di dette cavità avendo un’apertura rivolta verso una rispettiva faccia della traversa H.

Secondo la presente invenzione, una soluzione adeguata a ottenere lo scopo desiderato è raggiunta mediante l’utilizzo, in una struttura di traversa del tipo sopra descritto, di due diversi elementi di irrigidimento. In particolare, un primo elemento di irrigidimento è costituito da una coppia di barre 1, fissate ciascuna all’interno di una rispettiva delle contrapposte cavità formate nella porzione terminale P della traversa. Un secondo elemento di irrigidimento è poi costituito da una coppia di fogli 2, fissati ciascuno su una delle due contrapposte facce del corpo principale B, o su almeno una porzione di esse, estendendosi in ogni caso a ricoprire interamente anche una corrispondente barra 1.

I suddetti elementi di irrigidimento, e cioè le barre 1 e i fogli 2 sono costituiti da materiali compositi poltrusi o laminati ad elevato modulo elastico, in particolare materiali compositi a base di fibre di carbonio standard per usi generali (GP), con modulo elastico intorno ai 200 GPa, o di fibre di carbonio ad alto modulo (HM e UHM) con valori di modulo elastico da 300 fino a oltre 600 GPa. Le barre 1 e i fogli 2 sono per esempio preferibilmente costituite da uno strato di fibre di carbonio impregnate con resina epossidica, le fibre essendo disposte unidirezionalmente secondo la lunghezza delle traverse H. In alternativa, i fogli 2 sono preferibilmente costituiti da un tessuto in fibre di carbonio impregnato di resina epossidica, in cui le fibre di carbonio sono disposte in due strati sovrapposti, secondo direzioni reciprocamente ortogonali e formanti un angolo di circa 45° rispetto alla direzione longitudinale della traversa H; questa seconda, più costosa, disposizione è particolarmente utile per distribuire e assorbire nel modo migliore i carichi di taglio che gravano sulla traversa H, soprattutto quando le pareti verticali di questa sono molto sottili al fine di ridurre la massa complessiva della traversa. In alternativa alla resina epossidica possono anche essere impiegati resina poliestere, resina vinilestere o altri materiali polimerici termoindurenti.

Le barre 1 e i fogli 2 vengono fissati reciprocamente e alle rispettive superfici di appoggio mediante incollaggio con adesivi di tecnica nota. La disposizione degli elementi di irrigidimento sopra descritta permette di ottenere un ancoraggio particolarmente robusto e stabile delle barre 1 al profilato che forma la traversa H, grazie al fatto che il legame tra barre 1 e foglio 2 è molto forte perché questi due componenti sono formati dalla medesima matrice, così che i due elementi di irrigidimento si comportano sotto sforzo come un elemento unico. Quindi, la superficie di ancoraggio delle barre 1 alla traversa H non è più limitata alla sola superficie di dette barre a diretto contatto con la traversa, ma si estende ora su almeno parte della faccia esterna della stessa traversa H ed è quindi nettamente più elevata della superficie di ancoraggio delle barre 1 che veniva utilizzata nelle traverse secondo la tecnica nota prima illustrata.

L’ampiezza di estensione dei fogli 2 sulle facce esterne della traversa H può poi essere adeguatamente ottimizzata, in funzione del costo elevato del materiale composito, così da ottenere esclusivamente l’incremento di ancoraggio sufficiente a mantenere stabilmente in posizione le barre 1 per la vita utile programmata del quadro-liccio oppure anche per avere uno specifico effetto di irrigidimento della traversa 2, particolarmente utile quando questa è costituita da un materiale metallico molto sottile. In alternativa all’incollaggio reciproco mediante adesivi tra barre 1 e rispettivi fogli 2, è anche possibile effettuare una laminazione contemporanea di questi due componenti, in modo che essi condividano la matrice polimerica e costituiscano quindi effettivamente un unico elemento continuo.

Come si comprende bene dalla descrizione sopra riportata, gli elementi di irrigidimento costituiti dalle barre 1 e dai fogli 2, previsti nella traversa H di quadro-liccio secondo la presente invenzione, permettono di raggiungere perfettamente gli scopi prefissati.

Le barre 1 di irrigidimento, disposte all’interno delle corrispondenti cavità della porzione terminale P della traversa H, incrementano infatti la rigidezza flessionale della traversa H nel piano di movimento del quadro-liccio, riducendo in misura significativa i fenomeni di inflessione della traversa H, e quindi la freccia massima nella zona centrale della stessa, durante il moto alternato ad alta velocità del quadro-liccio. Grazie alla loro ampliata superficie di ancoraggio sul profilato che forma le traverse H, mediante l’utilizzo dei fogli 2 di materiale composito, dette barre 1 rimangono poi perfettamente solidali alla traversa H anche dopo un lungo periodo di lavoro. Si possono dunque così evitare i noti fenomeni di impuntamento, deformazione e rottura delle maglie che si verificano invece quando la freccia massima di inflessione delle traverse diventa maggiore del gioco di montaggio delle maglie sulle traverse H, come accade nelle traverse di tipo noto sottoposte a velocità di lavoro particolarmente elevate, dopo un periodo di utilizzo insoddisfacentemente breve.

La conformazione delle barre 1 di irrigidimento sopra descritta in relazione al bordo esterno della traversa H può naturalmente essere ripetuta identicamente anche in corrispondenza del bordo interno della traversa H, così da avere una struttura della traversa perfettamente simmetrica nel comportamento a flessione. Alternativamente, in una forma di esecuzione preferita illustrata in fig. 1, un equivalente irrigidimento del bordo interno della traversa H viene ottenuto utilizzando lo stesso dispositivo di aggancio delle maglie L sul bordo longitudinale interno della traversa H costituito da una lastrina porta-maglie S, preferibilmente di acciaio, per esempio del tipo descritto nel brevetto EP-1790761 a nome della stessa Richiedente. Grazie infatti al sistema di incastro, senza gioco, della lastra S di acciaio sulla corrispondente nervatura dell’appendice C della traversa H, tale lastra è rigidamente connessa al corpo della traversa H e quindi funge da profilo di irrigidimento inferiore della stessa rispetto agli sforzi di flessione nel piano di movimento del quadro-liccio.

I fogli 2 di irrigidimento svolgono dunque due diverse funzioni. Una prima funzione, essenziale ai fini della presente invenzione, è quella di ampliare l’area di ancoraggio delle barre 1 al profilato che forma la traversa H, rendendo molto più stabile nel tempo tale ancoraggio. Quando poi i fogli 2 si estendono su una parte rilevante o sull’intera superficie delle facce esterne della traversa H, essi svolgono anche la funzione aggiuntiva di incrementare la resistenza strutturale delle pareti verticali della traversa H rispetto agli sforzi di taglio, essendo tali pareti verticali necessariamente di spessore molto modesto per soddisfare l’esigenza di una ridotta massa complessiva e quindi di una bassa inerzia della traversa H. In particolare, i fogli 2 di irrigidimento sono in grado di distribuire ed assorbire con maggiore efficacia e durata nel tempo gli sforzi concentrati che si determinano in corrispondenza delle estremità laterali delle traverse H, dove i giunti di accoppiamento con i fiancali F sollecitano notevolmente a taglio le pareti verticali delle traverse H durante le inversioni di moto alternato del quadro-liccio. Al fine di limitare l’impiego di materiale composito, che ha un costo elevato, è possibile prevedere che il rivestimento dei fogli 2 si estenda sulle facce esterne del corpo cavo B della traversa H in misura differenziata in funzione degli sforzi localizzati a cui è soggetta tale traversa. In particolare, può essere conveniente adottare un rivestimento completo di dette facce esterne solo in corrispondenza di contrapposte porzioni di estremità della traversa H, dove si determinano elevati sforzi localizzati causati dalla giunzione fiancale/traversa e invece solo un rivestimento parziale nella parte rimanente della traversa H dove gli sforzi sono più omogeneamente distribuiti.

Infine, si deve rilevare che detti elementi di irrigidimento 1 e 2, grazie alle proprietà specifiche dei materiali compositi di cui sono prodotti, forniscono anche un soddisfacente effetto di smorzamento delle vibrazioni delle traverse H sulle rispettive guide laterali, limitando di conseguenza il livello di emissione acustica derivante dagli urti delle maglie sulle traverse, durante il movimento del quadro-liccio, che costituisce una delle principali fonti di rumore nei telai di tessitura.

S’intende comunque che l’invenzione non deve considerarsi limitata alle particolari disposizioni illustrate sopra, che costituiscono soltanto forme di esecuzione esemplificative di essa, ma che diverse varianti sono possibili, tutte alla portata di un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione dell’invenzione stessa, che risulta unicamente definito dalle rivendicazioni che seguono.

Claims (12)

1. RIVENDICAZIONI 1) Traversa di quadro-liccio per telai di tessitura costituita da un profilato che comprende un corpo cavo (B) terminante con un’appendice (C) in corrispondenza del bordo longitudinale interno della traversa (H), detta appendice (C) essendo predisposta per l’aggancio delle maglie (L), caratterizzata da ciò che comprende inoltre elementi di irrigidimento costituiti da barre (1) fissati+ entro cavità formate in corrispondenza almeno del bordo esterno di detto corpo cavo (B) e da fogli (2) che rivestono dette barre (1) e almeno parte delle corrispondenti facce esterne del corpo cavo (B) e da ciò che detti elementi di irrigidimento (1, 2) sono costituiti da materiali compositi ad elevato modulo elastico.
2. 2) Traversa di quadro-liccio come in 1, in cui dette cavità sono formate in modo simmetrico in una porzione di bordo (P) del corpo cavo (B), avente sezione ad I, in cui le ali di detta sezione ad I hanno larghezza pari alla larghezza del corpo cavo (B), e l’anima di detta sezione ad I è disposta lungo il piano mediano verticale della traversa (H).
3. 3) Traversa di quadro-liccio come in 1 o 2, in cui detti materiali compositi ad elevato modulo elastico sono costituiti da poltrusi o laminati di fibre di carbonio in una matrice polimerica.
4. 4) Traversa di quadro-liccio come in 3, in cui le fibre di carbonio di almeno uno di detti elementi di irrigidimento (1, 2) sono disposte in modo unidirezionale, parallelamente alla direzione longitudinale della traversa (H).
5. 5) Traversa di quadro-liccio come in 3, in cui le fibre di carbonio di dette barre (1) sono disposte in modo unidirezionale, parallelamente alla direzione longitudinale della traversa (H), e le fibre di carbonio di detti fogli (2) sono disposte in strati sovrapposti, secondo direzioni reciprocamente ortogonali e formanti un angolo di circa 45° rispetto alla direzione longitudinale della traversa (H).
6. 6) Traversa di quadro-liccio come in una qualsiasi delle rivendicazioni 1 a 5, in cui dette barre (1) e detti fogli (2) sono fissati al corpo cavo (B) della traversa (H) e reciprocamente tra loro mediante adesivi.
7. 7) Traversa di quadro-liccio come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni 1 a 5, in cui ognuna di dette barre (1) è preformata solidalmente con un corrispondente foglio (2) in un unico elemento a matrice polimerica condivisa e tale unico elemento è fissato al corpo cavo (B) della traversa (H) mediante adesivi.
8. 8) Traversa di quadro-liccio come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui detto profilato metallico è costituito da una lega leggera, preferibilmente una lega di alluminio.
9. 9) Traversa di quadro-liccio come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui la matrice polimerica di detto materiale composito è a base di resina epossidica, resina poliestere, resina vinilestere o altri materiali polimerici termoindurenti.
10. 10) Traversa di quadro-liccio come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 7, in cui dette barre (1) sono previste anche in corrispondenza del bordo interno di detto corpo cavo (B) della traversa.
11. 11) Traversa di quadro-liccio come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 7, in cui a detta appendice (C) è fissata una lastra portamaglie (S) di acciaio, mediante incastro senza gioco in una corrispondente nervatura di detta appendice (C).
12. 12) Traversa di quadro-liccio come in una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni da 1 a 7, in cui detti fogli (2) rivestono l’intera superficie delle facce esterne di detto corpo cavo (B) in corrispondenza di contrapposte porzioni di estremità della traversa (H) e solo una parte di detta superficie nella parte rimanente della traversa (H).