IT201900009687A1

IT201900009687A1 - Dispositivo e metodo per il controllo di un balloon durante la dipanatura di un filato da una spola

Info

Publication number: IT201900009687A1
Application number: IT102019000009687A
Authority: IT
Inventors: Dante Zancai; Ivan Bertolo; Giacomo Marchesi; Giorgio Colomberotto
Original assignee: Savio Macch Tessili Spa
Priority date: 2019-06-21
Filing date: 2019-06-21
Publication date: 2020-12-21
Also published as: EP3753886A1; CN112110268A; EP3753886B1; CN212981979U

Description

DESCRIZIONE

CAMPO DI APPLICAZIONE

La presente invenzione riguarda un dispositivo per il controllo di un balloon durante il dipanamento di una spola, e un metodo per il controllo di un balloon durante il dipanamento di una spola.

STATO DELLA TECNICA

Come è noto, le roccatrici di tipo industriale comprendono una pluralità di unità di roccatura, indipendenti le une dalle altre, gestite da una unità di controllo programmabile.

L’unità di roccatura si occupa dell’avvolgimento di un filato su un supporto avente generalmente forma di cono, per la realizzazione di una rocca che andrà ad essere utilizzata in tessitura, in maglieria o in altre lavorazioni successive.

Il filato viene avvolto sul supporto con un avvolgimento di tipo predeterminato per ottimizzare la successiva dipanatura del filato dalla rocca durante la fase di tessitura.

In questa trattazione con il termine filato o monofilo o filo continuo si intende un unico filamento o bava continua (ad esempio nel caso della seta, fibre artificiali o sintetiche) mentre con il termine filato si intende l’insieme di fibrille di lunghezza variabile che vengono parallelizzate ed unite per torsione. Nel prosieguo si userà indistintamente l’uno o l’altro termine, intendendo che le applicazioni della presente invenzione non sono limitate all’una o all’altra tipologia.

L’avvolgimento viene preferibilmente realizzato con un cilindro a contatto con la rocca e in rotazione attorno ad un asse sostanzialmente parallelo a quello della rocca, predisposto con una particolare geometria di sedi realizzate sulla sua superficie.

Come noto, alte velocità di avvolgimento sulla rocca impongono alte velocita di dipanatura delle spole che alimentano il filato che andrà avvolto sulla rocca.

Una delle conseguenze principali, dell’aumento della velocità di dipanatura della spola è l’aumento delle tensioni dovute allo svolgimento, che in alcuni casi possono provocare la rottura del filato. In aggiunta, a mano a mano che la spola si svuota, si assiste ad un ulteriore aumento della tensione dovuta allo svolgimento.

Il filato in prossimità della spola forma un cosiddetto balloon: il filato nel suo movimento di svolgimento dalla spola si allarga rispetto alla sagoma del filato avvolto sulla spola, e tale allargamento si estende per una determinata altezza al di sopra della spola. Più aumenta la velocità di dipanatura, più aumenta il diametro del balloon.

È nota una correlazione tra diametro del balloon e tensione dovuta allo svolgimento, in particolare è noto che all’aumentare della velocità di dipanatura della spola, aumenta il diametro del balloon ed aumenta di conseguenza anche la tensione di svolgimento.

L’arte nota ha tentato di risolvere questo problema, cercando di confinare il diametro del balloon, facendo passare il filato all’interno di un elemento di contenimento, dalla forma sostanzialmente cilindrica posto in prossimità della estremità superiore della spola dalla quale si dipana il filato.

L’elemento di contenimento è parte di un dispositivo che in gergo tecnico è noto come rompi balloon, che comprende altri componenti a seconda delle funzioni associate al dispositivo stesso.

In particolare, esistono dispositivi dotati di una motorizzazione che consente lo spostamento dell’elemento di contenimento verso la spola, e cioè verso il basso a mano a mano che la spola si svuota dal filato.

Questa soluzione è particolarmente apprezzata perché consente di mantenere una distanza ottimale tra il filato ancora avvolto sulla spola e l’elemento di contenimento, tale da consentire un confinamento ottimale del balloon all’interno dell’elemento di contenimento.

Generalmente, la movimentazione viene effettuata attraverso una motorizzazione collegata ad un elemento a vite parallelo alla direzione di movimentazione dell’elemento di contenimento, sfruttando per la movimentazione un cosiddetto accoppiamento vite chiocciola.

Il dispositivo comprende anche dei sensori, ad esempio ottici, adatti a rilevare l’altezza della porzione di spola ricoperta da filato e trasmettere tale informazione ad una unità di controllo programmabile che comanda di conseguenza la motorizzazione per abbassare l’elemento di contenimento.

Tale soluzione seppur ampiamente utilizzata e funzionale, non è esente da inconvenienti.

In primo luogo, il sistema è molto complesso perché necessita di un monitoraggio continuo dello stato di avvolgimento del filato sulla spola per poter muovere in continuo l’elemento di contenimento.

Inoltre, è un sistema costoso, perché prevede l’utilizzo di una motorizzazione, sensori, guide, ecc. Se si considera che una roccatrice è normalmente composta da un numero molto elevato di unità di roccatura, è facilmente intuibile che i costi per incorporare questi dispositivi in tutte le unità di roccatura incidono in maniera rilevante sul costo finale della roccatrice. Ancora, l’elevato numero di componenti necessari incide anche sul numero di parti che potenzialmente potrebbero avere dei problemi, o che comunque è necessario sottoporre a manutenzione ordinaria e straordinaria. PRESENTAZIONE DELL'INVENZIONE

È quindi sentita l’esigenza di risolvere gli inconvenienti e limitazioni citati in riferimento all’arte nota.

Pertanto è sentita l’esigenza di mettere a disposizione un dispositivo per il controllo del balloon che abbia una struttura più semplice rispetto ai dispositivi dell’arte nota.

Inoltre, è sentita l’esigenza di un dispositivo che sia meno costoso rispetto ai dispositivi installati sulle roccatrici della tecnica nota.

Ancora, è sentita l’esigenza di un sistema che non preveda l’uso di sensori per stabilire lo stato di avvolgimento del filato sulla spola.

Inoltre, è sentita l’esigenza di un dispositivo che consenta di diminuire drasticamente i tempi necessari per la sua manutenzione ordinaria e straordinaria.

Ancora, è sentita l’esigenza di un metodo per il controllo di un balloon durante il dipanamento di una spola in una unità di roccatura che utilizzi meno sensori e quindi che sia più semplice da implementare rispetto ai sistemi della tecnica nota.

Tali esigenze sono soddisfatte almeno parzialmente da un dispositivo per il controllo del balloon secondo la rivendicazione 1, e da un metodo per il controllo di un balloon durante il dipanamento di una spola secondo la rivendicazione 10.

DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno maggiormente comprensibili dalla descrizione di seguito riportata di suoi esempi preferiti e non limitativi di realizzazione, in cui: - la figura 1 rappresenta in forma schematica un dispositivo per il controllo del balloon secondo la presente invenzione in una prima configurazione di utilizzo; e

- la figura 2 rappresenta in forma schematica un dispositivo per il controllo del balloon secondo la presente invenzione in una seconda configurazione di utilizzo.

Gli elementi o parti di elementi in comune tra le forme di realizzazione descritte nel seguito saranno indicati con medesimi riferimenti numerici.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA

Nelle figure 1 e 2 è rappresentato in modo schematico un dispositivo per il controllo di un balloon durante la dipanatura di un filato 14 da una spola 16, che viene indicato nel suo complesso con il riferimento 12. Tale dispositivo 12 è adatto ad essere installato in almeno una unità di roccatura di una roccatrice.

Il dispositivo 12 per il controllo del balloon comprende un elemento di contenimento 15 adatto a contenere almeno parzialmente con una sua apertura passante 18 il balloon realizzato dal filato 14.

Inoltre, il dispositivo 12 comprende un supporto 20 adatto a sostenere l’elemento di contenimento 15, ed adatto ad essere fissato ad una struttura di una unità di roccatura.

Il dispositivo 12 comprende inoltre mezzi di movimentazione 22 predisposti tra l’elemento di contenimento 15 e il supporto 20, adatti a movimentare l’elemento di contenimento 15 durante la dipanatura del filato 14 dalla spola 16, tra una posizione di riposo ed una posizione estratta.

Inoltre, il dispositivo comprende una unità di controllo programmabile, collegata ai mezzi di movimentazione 22. I mezzi di movimentazione 22 sono adatti a movimentare detto elemento di contenimento 15 dalla posizione di riposo a alla posizione estratta, in base ad almeno un parametro operativo impostato sulla unità di controllo programmabile.

In figura 1 è mostrato in forma schematica il dispositivo 12 in una prima configurazione con elemento di contenimento 15 in posizione di riposo. In figura 2 è mostrato in forma schematica il dispositivo 12 in una seconda configurazione con elemento di contenimento 15 in posizione estratta.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione della presente invenzione, il dispositivo 12 secondo la presente invenzione può comprendere un secondo elemento di contenimento 19 fisso rispetto alla struttura di supporto 20. Vantaggiosamente, il secondo elemento di contenimento 19 può essere allineato all’elemento di contenimento 15.

L’almeno un parametro operativo prestabilito può comprendere il titolo del filato e/o la velocità di roccatura e/o un tempo di lavorazione.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione alternativa, l’almeno un parametro operativo prestabilito può comprendere la tensione del filato. In accordo ad una possibile forma di realizzazione della presente invenzione, i mezzi di movimentazione 22 possono comprendere un attuatore lineare 24, che viene rappresentato schematicamente nelle figure 1 e 2. In particolare, l’attuatore lineare può essere un attuatore pneumatico o idraulico.

La direzione di movimentazione può essere sostanzialmente parallela alla direzione di un asse X di una spola durante la dipanatura. In particolare, la direzione di movimentazione può essere sostanzialmente verticale rispetto al piano di appoggio della macchina. In accordo ad una possibile forma di realizzazione della presente invenzione, i mezzi di movimentazione 22 possono consentire solamente due posizioni operative, in particolare, la posizione di riposo in cui l’elemento di contenimento 15 è ravvicinato al supporto 15 e una posizione estratta in cui l’elemento di contenimento è distanziato dal supporto 20 rispetto alla posizione precedente.

In questa trattazione, con l’espressione posizione operativa, si intende una posizione che può essere mantenuta durante la lavorazione per un determinato tempo di lavorazione, ad esempio superiore a 5 secondi. In altre parole, i mezzi di movimentazione secondo la presente invenzione possono consentire un posizionamento discreto dell’elemento di contenimento 15 rispetto al supporto 20.

La distanza tra la posizione di riposo e la posizione estratta dell’elemento di contenimento 15 può essere maggiore di 50 mm. In particolare, la distanza tra la posizione di riposo e la posizione estratta dell’elemento di contenimento 15 può essere compresa tra 60 mm e 100 mm.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione della presente invenzione, il parametro operativo prestabilito attraverso il quale l’unità di controllo programmabile comanda i mezzi di movimentazione è un tempo di lavorazione.

In particolare, l’unità di controllo programmabile può essere adatta ad imporre la movimentazione dell’elemento di contenimento 15 al raggiungimento di una determinata durata della lavorazione.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, il parametro operativo prestabilito sono il titolo del filato ed una percentuale di filato svolto dalla spola. In questo caso, l’operatore può inserire nell’unità di controllo programmabile i due parametri che, unitamente alla velocità di roccatura consentiranno all’unità di controllo programmabile di stabilire la percentuale di filato svolto dalla spola e quindi la conseguente attivazione dei mezzi di movimentazione.

Vantaggiosamente, la percentuale di filato svolta dalla spola può essere impostata per essere compresa tra il 40 ed il 50%.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione alternativa, l’almeno un parametro operativo prestabilito può essere la tensione del filato. Ad esempio, l’unità di controllo programmabile può essere adatta all’inserimento del valore della tensione del filato alla quale attivare i mezzi di movimentazione 22. A questo proposito il dispositivo 12 per il controllo del balloon può comprendere almeno un sensore adatto a rilevare il valore di tensione raggiunto dal filato, e trasmettere tale valore all’unità di controllo programmabile per confrontare tale valore con il valore impostato dall’operatore.

Il dispositivo 12 per il controllo del balloon durante la dipanatura di un filato da una spola può consentire un posizionamento discreto dell’elemento di contenimento 15 rispetto al supporto ed in particolare rispetto alla spola. Come menzionato più sopra, i dispositivi della tecnica nota consentono una movimentazione in continuo del dispositivo di contenimento al variare dello stato di avanzamento della dipanatura. Tale movimento continuo, da un lato ottimizza il contenimento del balloon, ma dall’altro incide pesantemente sui costi della macchina e sulla sua complessità.

Con il dispositivo della presente invenzione, sebbene siano possibili solamente un numero discreto di posizioni, si è notato che il controllo del balloon durante la dipanatura è sufficientemente efficiente per consentire la lavorazione con velocità di roccatura molte elevate che vanno ad esempio da 800 metri al minuto a 1500 metri al minuto.

In una possibile forma di realizzazione alternativa, i mezzi di movimentazione possono comprendere un attuatore di tipo elettrico. L’attuatore di tipo elettrico può consentire una movimentazione di tipo continuo tra la posizione di riposo e la posizione estratta.

Quindi, in ogni caso il controllo del balloon avviene senza la presenza di sensori che devono essere gestiti da un’unità di controllo programmabili che possono essere molto complesse.

Nel dispositivo della presente invenzione, l’unità di controllo programmabile può essere ad esempio un semplice temporizzatore, adatto a comandare i mezzi di movimentazione al raggiungimento di un determinato tempo di lavorazione.

In particolare, si è trovato particolarmente vantaggioso l’impiego di due posizioni solamente del dispositivo di contenimento, con vantaggi rilevanti in termini di semplicità di costruzione.

Si illustrerà di seguito un possibile metodo per il controllo del balloon durante il dipanamento di una spola in una unità di roccatura di una roccatrice.

Il metodo comprende essenzialmente le fasi di:

- predisposizione di un dispositivo 12 per il controllo di un balloon secondo quanto descritto in precedenza; - movimentazione dell’elemento di contenimento 15 dalla posizione di riposo alla posizione estratta in base ad almeno un parametro operativo impostato sulla unità di controllo programmabile.

Inoltre, il parametro operativo prestabilito può essere ad esempio il titolo del filato e/o la velocità di roccatura e/o un tempo di lavorazione.

In accordo ad una possibile forma di realizzazione, il parametro operativo prestabilito può essere la tensione del filato.

Sono quindi ora evidenti anche i vantaggi del metodo secondo la presente invenzione.

In particolare, il metodo consente di ottenere un controllo efficiente del balloon durante la dipanatura di una spola in una unità di roccatura di una roccatrice senza utilizzare informazioni ricevute da sensori.

Inoltre, il metodo consente di poter utilizzare attuatori lineari semplici che consentono un posizionamento discreto dell’elemento di contenimento. La descrizione che precede ha fatto riferimento ad un numero discreto di posizionamenti dell’elemento di contenimento, riferendosi alla forma di realizzazione preferita che prevede due sole posizioni. Tuttavia, sono possibili forme di realizzazione in cui il numero di posizionamenti discreti dell’elemento di contenimento può essere maggiore di due, ad esempio tre.

Alle forme di realizzazione descritte sopra, la persona esperta potrà, al fine di soddisfare specifiche esigenze, apportare modifiche e o sostituzioni di elementi descritti con elementi equivalenti, senza per questo uscire dall’ambito delle rivendicazioni allegate.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo (12) per il controllo di un balloon durante la dipanatura di un filato (14) da una spola (16), comprendente: - un elemento di contenimento (15) adatto a contenere almeno parzialmente con una sua apertura passante (18) detto balloon di detto filato (14); - un supporto (20) adatto a sostenere detto elemento di contenimento (15), ed adatto ad essere fissato ad una struttura di una unità di roccatura; - mezzi di movimentazione (22) predisposti tra detto elemento di contenimento (15) e detto supporto (20), detti mezzi di movimentazione (22) essendo adatti a movimentare detto elemento di contenimento (15), durante la dipanatura del filato (14) dalla spola (16), tra una posizione di riposo, ed una posizione estratta; e - una unità di controllo programmabile di detti mezzi di movimentazione (22); caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (22) sono adatti a movimentare detto elemento di contenimento (15) da detta posizione di riposo a detta posizione estratta, in base ad almeno un parametro operativo impostato su detta unità di controllo programmabile.
2. Dispositivo (12) secondo la precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che detto almeno un parametro operativo prestabilito comprende il titolo del filato e/o la velocità di roccatura e/o un tempo di lavorazione.
3. Dispositivo (12) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il parametro operativo prestabilito è la tensione del filato.
4. Dispositivo (12) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (22) comprendono un attuatore lineare.
5. Dispositivo (12) secondo la precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che detto attuatore lineare è un attuatore pneumatico o idraulico.
6. Dispositivo (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-4, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (22) comprendono un attuatore elettrico.
7. Dispositivo (12) secondo la precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (22) sono adatti a movimentare detto elemento di contenimento (15) in modo continuo tra detta posizione di riposo a detta posizione estratta.
8. Dispositivo (12) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-6, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (22) consentono solamente due posizioni di lavorazione per detto elemento di contenimento (15), la posizione di riposo e la posizione estratta.
9. Dispositivo (12) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che la distanza tra detta posizione di riposo e detta posizione estratta dell’elemento di contenimento (15) è maggiore di 50 mm.
10. Dispositivo (12) secondo la precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che la distanza tra detta posizione di riposo e detta posizione estratta dell’elemento di contenimento (15) è compresa tra 60 mm e 100 mm.
11. Metodo per il controllo di un balloon durante il dipanamento di una spola in una unità di roccatura di una roccatrice, comprendente le fasi di: - predisposizione di un dispositivo (12) per il controllo di un balloon durante la dipanatura di un filato (14) da una spola (16) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 1-10; - movimentazione di detto elemento di contenimento (15) dalla posizione di riposo alla posizione estratta in base ad almeno un parametro operativo impostato su detta unità di controllo programmabile.
12. Metodo per il controllo di un balloon secondo la precedente rivendicazione, caratterizzato dal fatto che detto parametro operativo prestabilito è il titolo del filato e/o la velocità di roccatura e/o un tempo di lavorazione.
13. Metodo per il controllo di un balloon secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 11-12, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di movimentazione (22) sono adatti a movimentare detto elemento di contenimento (15) in base ad una percentuale di filato dipanata da detta spola (16) impostata da un operatore su detta unità di controllo programmabile.
14. Metodo per il controllo di un balloon secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che il parametro operativo prestabilito è la tensione del filato.
15. Metodo per il controllo di un balloon secondo una qualsiasi delle rivendicazioni 11-14, caratterizzato dal fatto che a seguito di una rottura del filato durante l’operazione di dipanatura, detti mezzi di movimentazione (22) vengono comandati da detta unità di controllo programmabile per riportare l’elemento di contenimento (15) dalla posizione estratta alla posizione di riposo.