ITMI950648A1 - Procedimento e dispositivo atti a controllare ed a regolare automaticamente in modo continuo la tensione cui e' assoggettato - Google Patents

Abstract

Procedimento e dispositivo per controllare e regolare la tensione cui è assoggettato il filo in una unità di avvolgimento, in particolare in una unità di roccatura automatica, nella quale lungo il percorso di scorrimento la forza di serraggio delle rondelle di frenatura sul filo è regolata automaticamente in modo continuo su valori di parametri che definiscono il tipo di filo in avvolgimento e le caratteristiche operative, tecnologiche e geometriche sia della spola di alimentazione in dipanatura e sia della rocca sovrastante in formazione.

Description

Descrizione

La presente invenzione concerne un procedimento e un dispositivo atti a controllare ed a regolare automaticamente, in modo continuo, la tensione cui è assoggettato il filo durante il suo avvolgimento in una macchina tessile, in particolare in una unità di roccatura automatica.

Come è noto, nell'industria tessile ciascuna spola di filo filato in un filatoio ad anelli viene inviata nel successivo passaggio produttivo ad una unità di roccatura automatica, e qui riawolta a formare una rocca sostanzialmente di forma cilindrica, oppure di forma tronco-conica.

Precisamente il filo viene dipanato estraendolo per trazione dalla spola sottostante per poi scorrere attraverso un dispositivo di tensione per impartire al filo stesso una tensione costante, che consente un corretto avvolgimento sulla rocca in formazione.

In una unità di roccatura, con un rullo di azionamento scanalato, man mano che cresce la velocità di avvolgimento per un vantaggioso aumento di produzione, diventa notevole la tensionatura del filo, cosicché può intervenire una rottura del filo stesso. All'atto pratico, inoltre, come è ben noto ai tecnici del ramo, una tensione prefissata del filo una volta che è stata stabilita, non rimane costante nel suo valore medio. E' ben noto che durante una corsa di andirivieni del filo, che si distribuisce sulla superficie della rocca in formazione, possono subentrare oscillazioni di piccola entità e di breve durata nella tensione del filo, che tuttavia in linea generale sono innocue, per la ragione che esse si compensano nuovamente in media, e poiché è necessario mantenere costante e regolata su valori prefissati soltanto la tensione media del filo. I motivi per i quali il valore medio della tensione non rimane costante vengono riconosciuti nell'incremento della pienezza di filo avvolto sulla rocca in formazione, nella dipanatura in corrispondenza del quantitativo terminale di filo avvolto sulla spola in alimentazione e nella presenza di polvere e sporco lungo le guide di scorrimento con i diversi punti di supporto sul percorso del filo in trasferimento dalla spola sottostante alla rocca sovrastante. Oltre a ciò i valori medi di tensionatura vengono influenzati dal tipo e dalla natura del filo in avvolgimento e dalla temperatura dell'atmosfera circondante per cui il filo deve essere tensionato tenendo conto dei parametri operativi sopraddetti al fine di stabilire valori di tensionatura tali da consentire al filo stesso di trovarsi sempre in condizioni di stiratura elastica. Altrimenti, ogni volta che il filo si rompe per sfaldamento a causa di eccessiva tensionatura, l'operazione di incannatura viene interrotta per effettuare una operazione di giuntaggio di filo e il rendimento di funzionamento della unità di roccatura subisce un calo di certo non auspicabile; contemporaneamente si forma una rocca di scarsa qualità per la presenza di frequenti nodi, che innescano difficoltà nelle ulteriori lavorazioni della rocca stessa.

Sono note rondelle di frenatura sul fili che lavorano con pattini di frenatura e che generano, con mezzi di struttura costruttiva nota, una tensione preliminare tarata sul filo in scorrimento. Questi noti dispositivi presentano diversi svantaggi. Le rondelle frenatilo che agiscono sul filo esercitano su di esso una forza frenante che non può essere esattamente definita; mentre una variazione della tensione del filo per i motivi sopraddetti non può essere ottenuta facilmente. Inoltre i dispositivi noti richiedono una manutenzione costante e periodica.

La presente invenzioni elimina questi svantaggi e concerne un procedimento per controllare e regolare la tensione cui è assoggettato il filo in una unità di roccatura automatica lungo il percorso di scorrimento in cui la forza di serraggio delle rondelle di frenatura sul filo è pilotata automaticamente in modo continuo su valori dipendenti dalle grandezze prefissate, che definiscono sia il tipo del filo in avvolgimento, sia le caratteristiche operative.

tecnologiche e geometriche della dipanatura della spola e della rocca in formazione.

Il procedimento secondo la presente invenzione fa si che il tipo di filo in avvolgimento sia definito dai valori indicanti le sue irregolarità, le sue dimensioni diametrali medie e la natura delle fibre che lo costituiscono. Inoltre da procedimento permette che le caratteristiche operative, tecnologiche e geometriche della dipanatura della spola siano definite dalla velocità di estrazione del filo dalla spola di alimentazione e dalle dimensioni e dalla forma della spola stessa.

Le caratteristiche operative, del procedimento secondo la presente invenzione tecnologiche e goemetriche della rocca in formazione sono definite dal valore della tensione del filo rilevato da un sensore lungo il percorso di scorrimento, dalla quantità di filo avvolto in rocca e dalle dimensioni e dalla forma della rocca stessa.

Per attuare il descritto procedimento l'invenzione concerne pure un dispositivo tendifilo ad azionamento elettromagnetico lineare che comprende:

un avvolgimento di eccitazione che costituisce un solenoide cavo rettilineo;

- un pistone come cilindro di materiale magnetico su cui agisce la forza di spinta proporzionale alla corrente che percorre il solenoide stesso,

un asse che trasmette la forza di spinta alle rondelle di frenatura, che imprimono una azione di serraggio sul filo in scorrimento dalla spola di alimentazione alla rocca in avvolgimento;

- mezzi elettronici che modulano con continuità l'intensità di corrente di eccitazione dell'avvolgimento al fine di variare e di calibrare la forza di serraggio sul filo su valori prefissati in funzione del tipo di filo in avvolgimento e delle caratteristiche operative tecnologiche e geometriche della dipanatura della spola in alimentazione e della rocca in formazione;

- un disco smorzatore delle oscillazioni provocate dalle irregolarità del filo sottoposto al processo di roccatura.

Il dispositivo, inoltre, consente che l'inversione della corrente impressa al solenoide cavo rettilineo generi un movimento del pistone magnetico tale da allontanare tra loro sufficientemente le rondelle di frenatura al fine di agevolare le operazioni di inserzione, estrazione del filo fra le rondelle, unitamente alle operazioni di pulizia dalla lanuggine e dal pulviscolo accumulatosi fra le rondelle stesse.

Sulla base della descrizione e delle figure verrà illustrata, a titolo esemplificativo ma non limitativo, una realizzazione preferenziale dell'invenzione.

I disegni delle tavole allegate mostrano:

- la fig. 1 è una vista d'insieme schematica del dispositivo della presente invenzione inserito sulla singola stazione di roccatura e detta vista mostra una esempio di struttura generale in cui i sensori, le sonde di controllo, la sorgente motrice del cilindro scanalato, i dispositivi noti lungo il percorso del filo dipanato dalla spola sottostante e la tastiera di comando sono tutti operanti e connessi con l'unità di governo;

la fig. 2 è una vista schematica frontale parzialmente sezionata del dispositivo tendifilo della presente invenzione nell'istante in cui le rondelle di frenatura sono sufficientemente distanziate al fine di agevolare le operazioni di inserzione, estrazione del filo, oppure per la pulizia delle rondelle stesse;

la fig. 3 è una vista schematica frontale parzialmente sezionata del dispositivo tendifilo nell'istante in cui tra le rondelle di frenatura è presente il filo in movimento vantaggiosamente sottoposto ad una forza di serraggio;

la fig. 4 illustra il grafico che pone in correlazione lo spostamento assiale del cilindro magnetico all'interno del solenoide cavo rettilineo e la variazione del campo magnetico all'interno del solenoide stesso;

la fig. 5 mostra schematicamente in forma ingrandita l'accoppiamento tra cilindro magnetico e il solenoide rettilieno con le linee di forza magnetica.

Nelle figure elementi uguali, o con funzioni uguali o equivalenti sono muniti per semplicità di identici caratteri di riferimento. I dispositivi e i meccanismi che operano in reciproca cooperazione con il dispositivo della presente invenzione non sono illustrati e non vengono descritti nel loro funzionamento in quanto già noti, ed anche perchè non interessano al funzionamento dell'invenzione in oggetto. In una unità di roccatura automatica mostrata schematicamente nella figura 1, il filo 2 estratto da una spola 1 viene condotto verso l'alto con mezzi e dispositivi noti per unirsi, in perfetta continuità, con l'estremità del filo avvolto in rocca 5 ed inizia la nota stracannatura del filo 2, cioè il trasferimento del filo 2 dalla spola sottostante 1 alla rocca sovrastante 5. Il filo 2 richiamato verso l'alto dal cilindro di trascinamento 4 genererà, svolgendosi dalla spola 1, un graduale e continuo abbassamento del filo avvolto fino al termine della dipanatura del filo 2 dalla spola 1 in alimentazione. Il posizionamento della dipanatura viene rilevato continuamente dalla fotocellula 10, che genererà un segnale elettrico di posizione da inviare attraverso il cavo 20, all'unità di governo 24.

Il filo 2 uscente dalla spola 1 scorre velocemente verso l'alto attraversando una serie di dispositivi tra i quali le rondelle tendifilo 12 e 13 del dispositivo della presente invenzione, un sensore 9 di tensione e la stribbia elettronica 3, che opera come dispositivo per la sorveglianza automatica di presenza filo e così, pure, il controllo attivo della funzione di pulitura di un puliscifilo elettronico nella singola stazione di roccatura di figura 1.

La stribbia elettronica 3 può essere di costruzione convenzionale ed essa può contenere un sensore-trasduttore elettrico, oppure capacitivo quale dispositivo dli tastatura, ovvero esplorazione filo. L'avvolgimento del filo 2 sulla rocca in formazione 5 è operante per mezzo della sorgente motrice 7, preferibilmente un motore elettrico trifase, che attraverso un invertitore di frequenza variabile, attiva la rotazione del cilindro di comando 4, il quale fornisce sia lo spostamento traversale di va e vieni del filo 2 dipanato dalla spola 1 sottostante, sia il moto rotatorio della rocca 5 in formazione. In fase operativa di avvolgimento le sonde a disco 8 e 6 di rilievo rotazionale del cilindro di comando 4 e della rocca 5 generano impulsi elettrici che, attraverso i cavi 23 e 22, si trasmettono all'unità di governo 24. Per inciso l'unità di governo 24 utilizza detti impulsi di rotazione per l'esatta regolazione della velocità di rotazione del cilindro 4 nelle sue varie fasi operative prefissate e per il rilievo del quantitativo di filo avvolto 2 sulla rocca informazione 5. Il sensore di tensione 9, che rileva, istante per istante, il valore della tensione del filo in scorrimento dalla spola alla rocca, trasmette continuamente detto valore, sotto forma di segnali elettrici all'unità di governo 24, attraverso il cavo elettrico 19. Detti segnali elettrici in entrata nell'unità di governo 24 vengono assoggettati ad una amplificazione e ad una comparazione con dei valori di riferimento inseriti attraverso la tastiera 11 e il cavo di collegamento 21 nella detta unità 24.

Per inciso l'unità di governo 20 è basata su un minielaboratore atto a memorizzare le istruzione dell'operatore al fine di trasformare dette istruzioni in un programma adatto ad essere eseguito dal suo centro di calcolo e di elaborazione per fornire risultati numerici e grafici che occorrono durante l'intero processo di avvolgimento. Detti risultati numerici e grafici a loro volta sono immagazzinati nella memoria di detta unità di governo 24, che presiede, in particolare, il dispositivo tendifilo della presente invenzione. Ogniqualvolta i segnali elettrici provenienti dal sensore di tensione 9 ed in entrata nell'unità 24 si differenziano dai valori di riferimento dell'intervallo dei valori consentiti, l'unità stessa di governo 24 genera in uscita dei segnali elettrici, che attivano e pilotano attraverso il cavo elettrico 18, la forza di serraggio delle rondelle di frenatura 12 e 13 sul filo 2 per mezzo dell'elettromagnete 15.

Per inciso l'intervallo dei valori consentiti della tensione del filo in scorrimento è stabilito attraverso un processo di elaborazione del minielaboratore dell'unità 24, che utilizza sia le istruzioni dell'operatore inserite dalla tastiera 11 sul tipo di filo in avvolgimento, sia i valori degli impulsi elettrici generati dal sensore 10 e dalle sonde a disco 6 e 8. Gli impulsi elettrici in entrata ora detti forniscono continuamente le caratteristiche operative, tecnologiche e geometriche della dipanatura della spola 1 e della rocca 5 in formazione.

I segnali elettrici sopradetti in uscita dall'unità di governo 24, attraverso il cavo 18, attivano e pilotano un alimentatore di corrente 17, che genera un flusso di corrente elettrica, vantaggiosamente stabilizzata e regolarizzata dall'amplificatore 16, che percorre l'avvolgimento di eccitazione 28, che interagisce sul cilindro magnetico 29 il quale genera una forza di spinta proporzionale alla corrente che percorre il solenoide 28. La forza di spinta si trasmette, attraverso l'albero 30, alla rondella mobile 13, che avanzando assialmente imprime una azione di serraggio sul filo 2 in scorrimento. L'azione di serraggio è modulata ed è calibrata con continuità dall'intensità di corrente inpressa all'avvolgimento 28, che percorso da corrente instaura, per la sua configurazione rettilinea, un campo magnetico sostanzialmente lineare alle sue estremità (v. figure 4 e 5).

Il cilindro magnetico 29, posizionandosi in fase operativa di serraggio ad una estremità del solenoide cavo rettilineo 28, viene ad essere assoggettato ad una forza pressoché costante. Nella applicazione qui rivendicata, si avrà, pertanto, una forza agente sul cilindro magnetico 29 costante in un intorno dell'estremo del solenoide rettilineo.

Poiché il campo magnetico prodotto nel solenoide è proporzionale alla corrente impressa, la forza sul cilindro magnetico risulta proporzionale alla corrente stessa. La forza sul cilindro 29 ha verso dipendente dai versi del campo magnetico all'interno del solenoide 28, protetto dal coperchio 27. E' possibile, pertanto, avere forze opposte sullo stesso cilindro magnetico 29 per generare un movimento tale da allontanare tra loro sufficientemente le rondelle di frenatura 12 e 13 al fine di agevolare le operazioni di inserzione o di estrazione del filo 2 dalle rondelle stesse (v. figura 2).

Per inciso la rondella 12 si presenta vantaggiosamente fissa con un innesto rigido sull'albero 31 e l'intero dispositivo tendifilo è rigidamente collegato alla struttura della stazione di avvolgimento attraverso gli elementi di supporto 25 e 26. Finché il cilindro di materiale magnetico 29 è all'interno della zona di estremità del solenoide, il tendifilo in oggetto non risente delle variazioni di diametro del filo 2 in avvolgimento unitamente alla presenza del disco smorzatore, che vantaggiosamente contribuisce ad annullare qualsiasi oscillazione provocate dalle irregolarità più, o meno accentuate del filo stesso sottoposto al processo di roccatura.

Claims (6)

1. Rivendicazioni 1. Procedimento per controllare e regolare la tensione cui è assoggettato il filo in una unità di roccatura automatica lungo il percorso di scorrimento, che si estende dalla spola di alimentazione alla rocca in avvolgimento, caratterizzato dal fatto che la forza di serraggio delle rondelle di frenatura sul filo è pilotata automaticamente in modo continuo su valori dipendenti dalle grandezze prefissate che definiscono sia il tipo del filo in avvolgimento, sia le caratteristiche operative, tecnologiche e geometriche della dipanatura della spola e della rocca in formazione.
2. 2. Procedimento per controllare e regolare la tensione del filo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il tipo di filo in avvolgimento è definito dai valori indicanti le dimensioni diametrali medie delle irregolarità, e la natura delle fibre che lo costituiscono.
3. 3. Procedimento per controllare e regolare la tensione del filo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le caratteristiche operative, tecnologiche e geometriche della dipanatura della spola sono definite dalla velocità di estrazione del filo dalla spola, dal quantitativo di filo avvolto presente in spola di alimentazione e dalle dimensioni e dalla forma della spola stessa.
4. 4. Procedimento per controllare e regolare la tensione del filo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che le caratteristiche operative, tecnologiche e geometriche della rocca in formazione del filo rilevato da un sensore lungo il percorso di scorrimento, dalla quantità di filo avvolto in rocca e dalle dimensioni e dalla forma della rocca stessa.
5. 5. Dispositivo tendifilo ad azionamento elettromagnetico per l'attuazione del procedimento secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere: - un avvolgimento di eccitazione che costituisce un solenoide cavo rettilineo; - un pistone come cilindro di materiale magnetico su cui agisce la forza di spinta proporzionale alla corrente che percorre il solenoide stesso; un asse che trasmette la forza di spinta alle rondelle di frenatura, che imprimono una azione di serraggio sul filo in scorrimento dalla spola di alimentazione alla rocca in avvolgimento; mezzi elettronici che modulano con continuità l'intensità di corrente di eccitazione dell'avvolgimento al fine di variare e di calibrare la forza di serraggio sul filo su valori prefissati in funzione del tipo del filo in avvolgimento e delle caratteristiche operative, tecnologiche e geometriche della dipanatura in alimentazione e della rocca in formazione; un disco smorzatore delle oscillazioni provocate dalle irregolarità del filo sottoposto al processo di roccatura.
6. 6. Dispositivo tendifilo ad azionamento elettromagnetico secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che l'inversione della corrente impressa al solenoide cavo rettilineo genera un movimento del pistone magnetico tale da allontanare tra loro sufficientemente le rondelle di frenatura al fine di agevolare le operazioni di inserzione, estrazione del filo fra le rondelle e le operazioni di pulizia dalla lanuggine e dal pulviscolo accumulatosi fra le rondelle stesse.