ITMI982250A1 - Dispositivo e procedimento perfezionato per la raccolta e lo stiro del velo nel gruppo di uscita di una carda. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale

La presente invenzione ha per oggetto le macchine per la cardatura delle fibre tessili nelle quali le fibre in fiocco vengono lavorate a produrre un velo di fibre. In tale operazione le fibre vengono depurate dalle fibre corte e dai grovigli, distese e parallelizzate in un velo di fibre disposto sulla guarnizione del tamburo della carda, dal quale il velo di fibre viene prelevato con un cilindro staccatore rotante e provvisto di opportuna guarnizione, correntemente denominato doffer, e quindi passato da un ulteriore cilindro spogliatore ad un gruppo compattatore e ad un gruppo di stiro per produrre un nastro di fibre.

Più in particolare, la presente invenzione riguarda il procedimento e il dispositivo nel quale il velo staccato dalla carda viene trasformato in nastro conferendogli uno stiro controllato e progressivo per ottenere un titolo costante e predeterminato.

Per una più agevole comprensione degli aspetti tecnici coinvolti nella cardatura si fa riferimento ad uno schema di gruppo di raccolta e di stiro della tecnica nota che viene descritto nella domanda di brevetto Europeo n° 775.768 a nome della stessa richiedente, illustrato in figura 1 e 2, che rappresentano rispettivamente una vista schematica di fianco ed una vista in pianta del gruppo di raccolta e di stiro.

Il cilindro staccatore o "doffer" della carda è rappresentato con 1 sul quale il velo di fibre 2 viene portato al cilindro scaricatore 3 e convogliato al gruppo compattatore 4 costituito da una coppia di cilindri 5,6 lisci, rotanti e ad asse sostanzialmente orizzontale, che compattano il velo 2, che ha ancora una dimensione trasversale corrispondente a quella della carda, e lo cedono al convogliatore a cinghie successivo. Il gruppo compattatore 4 lavora ad una velocità lineare uguale o di poco superiore a quella del velo 2 proveniente dallo scaricatore 3.

Il convogliatore a cinghie 10 è in posizione solidale con il gruppo di raccolta del velo 2 fin qui descritto e consiste in una coppia di cinghie ad anello 11 contrapposte e guidate con rulli 12 sostanzialmente ad asse verticale e rotanti su perni 13 e dotati di azionamento in rotazione 14, con motore proprio ovvero derivandone il moto da altri organi in modo per sé noto. Dette cinghie 11 si estendono per tutto il fronte del gruppo di raccolta, fino a rulli di rinvio laterali non mostrati in figura per semplicità, e lasciano un varco centrale 15. Esse vengono azionate facendole muovere, nel fronte offerto al velo di fibre che proviene dal gruppo compattatore 4, dai lati verso il centro a concentrare e convogliare il velo 2 di fibre in un nastro 16 di larghezza corrispondente al varco 15 tra le due cinghie 11. Il velo disteso 2 che è stato condensato a forma di nastro 16 viene quindi ceduto al gruppo di stiro 20, mantenendo sostanzialmente la velocità lineare del trasferimento del corpo fibroso dal gruppo compattatore 4 al gruppo di stiro 20.

L'equipaggiamento del gruppo di stiro 20 viene montato su un carro mobile in grado di muoversi longitudinalmente avvicinandosi ed allontanandosi dal gruppo di raccolta precedente. Tale movimento viene realizzato, ad esempio, ponendo l'equipaggiamento del gruppo di stiro su un telaio trasversale 21 che scorre avanti e indietro secondo la freccia 22 su guide e pilotato da un cilindro idraulico a doppio effetto, non mostrati in figura per semplicità.

Il gruppo di stiro comprende un corpo ad imbuto 30 che riceve le fibre convogliate dalle cinghie 11 a formare il nastro 16 e le imbocca guidandole alle due coppie di cilindri a valle che realizzano lo stiro del nastro 16. Di tali coppie di cilindri, una prima coppia di cilindri o rulli ad asse orizzontale 31 e 32 comprende il rullo superiore 31, liscio, folle e premuto contro il sottostante rullo 32 con un pressore regolabile 33 sul suo asse 34. Il rullo 32 è lavorato con rilievi in senso trasversale ed è azionato in rotazione con un rapporto di trasmissione determinato, in modo per sé noto, ad esempio con un sistema di puleggia e cinghia di trasmissione, con il motore 35. Nella tecnica nota, e in linea generale, la prima coppia di rulli 31,32 lavora con una velocità lineare di poco superiore a quella del nastro rilasciato dal convogliatore a cinghie 10 tramite l'imbuto 30.

La seconda coppia di cilindri o rulli di stiro comprende il rullo 38, anche esso liscio e folle, premuto contro il sottostante rullo 39 analogamente alla prima coppia di cilindri. Il rullo 39 è anche esso lavorato sulla superficie ed è azionato in modo tale da essere animato da una velocità lineare superiore rispetto a quella del rullo 32, secondo un rapporto regolabile e superiore a uno, che causa lo stiro ovvero l'allungamento del nastro indotto tra le due coppie di rulli. In altri termini, la seconda coppia di cilindri 38,39 è azionata in modo tale da essere animata da una velocità lineare determinata -e superiore rispetto a quella della prima coppia di cilindri 31,32. Per effetto della differenza di velocità lineare tra i rulli a monte che rilasciano il corpo di fibre e i rulli a valle che lo tirano verso di loro, le fibre tirate a valle scorrono rispetto alle fibre tenute a monte e determinano un allungamento ed un assottigliamento del detto corpo di fibre. I valori di stiro esprimono rapporti tra le velocità lineari del corpo fibroso in entrata e del corpo fibroso in uscita.

A questo scopo le due coppie di rulli di stiro 31,32 e 38,39 vengono azionati - in modo per sé noto, ad esempio con lo stesso motore 35 dotato di una trasmissione a cinghie e pulegge di differente diametro - mantenendo un rapporto predeterminato e costante tra le velocità lineari con cui il nastro pinzato tra le due coppie di rulli viene ceduto dalla prima coppia 31,32 e tirato dalla seconda coppia 38,39. In linea generale, i valori di stiro conferito tra le due coppie di rulli sono compresi tra 1,0 e 2,0, mentre i valori correntemente impiegati sono nell'intervallo più ristretto tra 1,1 e 1,5.

Il nastro così prodotto e stirato viene poi avviato alla raccolta in vaso per le ulteriori lavorazioni. La distanza tra gruppo di stiro e gruppo di raccolta viene regolata in funzione della velocità alla quale viene azionata la carda e della velocità lineare di prelievo del velo, nonché in funzione delle caratteristiche delle fibre lavorate.

I problemi che sorgono nella fase di raccolta del velo e di stiro del nastro di fibre secondo la tecnica nota derivano essenzialmente dalla attuale necessità di operare con elevate produttività in termini di produzione lineare di velo e di nastro che, a regime, deve essere raccolto e stirato a 250-400 metri al minuto, e tale valore è destinato a crescere ulteriormente nelle aspettative dell'industria tessile. Elevate velocità di lavoro creano problemi specialmente nelle fasi di ri-avviamento, o in genere di regime transitorio, nelle quali i tratti di velo e di nastro tra l'uno e l'altro punto di presa e di controllo possono risultare laschi, avere un imbando e disporsi a catenaria anche molto accentuata. Tale evenienza risulta pericolosa perché la consistenza del velo e del nastro è assai ridotta per il fatte di essere costituiti da fibre parallelizzate. In tali tratti laschi il velo e il nastro possono perdere la continuità, per peso proprio e per discontinuità del tiro a cui sono sottoposti, e causare l'arresto della produzione. Il problema tecnico che deriva da tali esigenze di elevate produttività di cardatura è quello del controllo e del recupero tempestivo dei tratti laschi del velo e del nastro, tendendoli sempre ben distesi anche nelle fasi di transitorio e di avviamento .

Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un procedimento ed un dispositivo per la raccolta del velo e lo stiro del nastro prodotto da una carda con il controllo dell'assetto ben disteso e del tensionamento e di tali corpi di fibre.

La presente invenzione consta di un dispositivo e di un procedimento per la raccolta del velo e lo stiro del nastro prodotto da una carda. Il dispositivo consiste essenzialmente in un sistema di azionamento, che viene definito nelle sue caratteristiche salienti nella rivendicazione 1 e, per le sue realiz*-zazioni preferenziali, nelle rivendicazioni da essa dipendenti; quanto al procedimento, esso viene definito nelle sue caratteristiche salienti nella rivendicazione 5 e, per le realizzazioni preferenziali, nelle rivendicazioni da essa dipendenti.

L'invenzione viene qui di seguito descritta con riferimento ad una sua tipica realizzazione illustrata nella figura 3, a titolo esemplificativo ma non limitativo, ed allo scopo di rendere maggiormente evidenti le caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione riferita ai disegni schematici allegati nei quali:

- le figure 1 e 2 sono illustrative del problema tecnico in linea generale;

- la figura 3 mostra uno schema del sistema di azionamento del gruppo di raccolta del velo e del suo stiro in nastro secondo l'invenzione.

Con riferimento alla figura 3, viene mostrata la realizzazione dell'invenzione in cui l'operazione di stiro viene frazionata in due tratti. Il gruppo compattatore 4 viene azionato sempre alla velocità lineare con la quale il velo 2 viene ceduto dal cilindro spogliatore 3, ma la prima coppia di cilindri o rulli di stiro 31,32 - che impegna il nastro 16 all'uscita del corpo ad imbuto 30 - viene azionata con una velocità lineare controllata e sostanzialmente superiore a quella di cessione da parte del gruppo compattatore 4, per un valore di stiro tra essi compreso tra 1,4 e 2,2 nelle velocità di regime, e preferibilmente tra 1,6 e 2,0.

A questo scopo le due coppie di rulli di stiro 31,32 e 38,39 vengono azionati, a titolo esemplificativo, con il motore 35 dotato di opportuna trasmissione alle due coppie di rulli e mantenendo un rapporto costante tra le velocità lineari con cui il nastro pinzato tra le due coppie di rulli viene ceduto dalla prima coppia 31,32 e tirato dalla seconda coppia 38,39. Secondo l'invenzione, tale motore 35 è un motore elettrico a c.a. che viene azionato a velocità variabile, alimentato a frequenza variabile con un inverter 40 che viene pilotato dall'unità di governo della carda 41 con i collegamenti 42. Il gruppo compattatore 4 viene a sua volta azionato - con un motore elettrico a c.a. alimentato in frequenza oppure derivando la sua rotazione dal doffer 1 o da altri organi della carda - in modo da conferire al velo 2 che viene ceduto verso valle una velocità lineare predeterminata e costante. Tale velocità viene misurata e trasmessa all'unità 41 di governo della macchina, ad esempio dal segnale che le perviene da un sensore 43 posto su tale gruppo 4 e collegato con la linea 44. In base a questo segnale e alle caratteristiche geometriche dei rulli coinvolti, l'unità di governo 41 a sua volta pilota l'inverter 40 a comandare l'azionamento in frequenza del motore 35 perché la prima coppia di rulli 31,32 del gruppo di stiro 20 tiri il nastro con la velocità lineare che corrisponda allo stiro desiderato nel tratto tra gruppo compattatore 4 e prima coppia di rulli 31,32. In altri termini, il gruppo di stiro 20 viene dotato di azionamento con il quale la sua prima coppia di rulli 31,32 di stiro tira il nastro 16 con velocità lineare maggiore ed in rapporto controllato rispetto a quella del gruppo compattatore 4, a realizzare uno stiro del nastro 16 tra tale gruppo compattatore 4 e la coppia di rulli 31,32.

La restante parte dello stiro viene conferita tra la prima 31,32 e la seconda coppia di rulli 38,39 in modo per sé noto. Analogamente, se anche il gruppo compattatore 4 viene azionato con motore elettrico c.a. con inverter, per il suo pilotaggio in frequenza, anche tale inverter viene allora collegato e comandato dall'unità in governo 41 per il necessario coordinamento delle velocità lineari nel gruppo compattatore e nel gruppo di stiro.

Anche nella realizzazione dell'invenzione fin qui descritta si rivela utile la disposizione del gruppo di stiro, sostanzialmente costituito dalle due coppie di cilindri di stiro e dal corpo a imbuto 30, su un telaio mobile 21 capace di movimento in senso longitudinale. Tale disposizione consente di regolare la distanza intercorrente tra convogliatore a cinghie 10 e gruppo di stiro 20, che corrisponde ad un tratto di nastro in cui avviene la prima parte dello stiro.

Il procedimento di raccolta del velo 2 e di stiro del nastro 16 secondo la presente invenzione prevede quindi essenzialmente di suddividere l'operazione di stiro in due parti: una prima parte di stiro tra il gruppo 4 compattatore del velo 9 la prima coppia di rulli di stiro 31,32 per un valore di stiro compreso tra 1,4 e 2,2 alle velocità di regime, e preferibilmente tra 1,6 e 2,0; una seconda parte di stiro tra le due coppie di rulli 31,32 e 38,39 in modo convenzionale, ma preferibilmente limitata a valori di stiro compresi tra 1,1 e 1,5. Lo stiro complessivo conferito al velo 2 raccolto nel nastro 16 all'uscita della carda risulta compreso tra 1,6 e 3,3, ed è compreso preferibilmente tra 1,8 e 3,0.

L'azionamento del gruppo di stiro può, in alternativa al sistema fin qui descritto, essere realizzato separatamente con due motori elettrici a c.a., uno per ciascuna coppia di rulli di stiro. In tal caso essi vengono alimentati in frequenza ciascuno da un proprio inverter, pilotati entrambi dall'unità di governo per conferire il rapporto di velocità lineare desiderato tra i due e il conseguente stiro del nastro tra di essi. La velocità lineare nella prima coppia di rulli 31,32 è sempre pilotata in rapporto a quella in atto nel gruppo compattatore 4, in modo da suddividere lo stiro nel modo desiderato.

Un'esigenza importante è rappresentata dalla sicurezza delle operazioni nelle fasi di transitorio o di avviamento della carda, nelle quali è necessario che il velo 2 o il nastro 16 non siano sottoposti ad eccessive sollecitazioni e non vengano interrotti. In tal caso la carda deve essere fermata e l'operatore deve ripartire "da zero" nella procedura di avviajnento, con perdita di tempo e di materiale.

Secondo una realizzazione preferita del procedimento secondo la presente invenzione, nelle fasi di transitorio, e particolarmente nella fase di avviamento della macchina, si opera con basso stiro nel primo tratto compreso tra il gruppo 4 compattatore del velo e la prima coppia di rulli di stiro 31,32, per valori di stiro iniziale compreso tra 1,0 e 1,3, preferibilmente attorno a 1,1. In tale fase si procede all'infilaggio del nastro nel gruppo di stiro e la modulazione della distanza tra gruppo di raccolta e gruppo di stiro. In occasione dell'avviamento o del ri-avviamento, l'operatore deve raccogliere il velo tra le cinghie ed introdurlo nel gruppo di stiro e in tale fase è probabile l'allentamento del velo tra i vari organi. Avviata l'operazione, il valore di stiro viene quindi progressivamente portato ai valori di regime, che sono compresi tra 1,4 e 2,2, e preferibilmente tra 1,6 e 2,0. Tale incremento dei valori di stiro può venire realizzato a passi oppure in continuo. Questo progressivo aumento di velocità consente un avviamento più sicuro ed il controllo e ricupero dei tratti laschi. In fase di avviamento o di transitorio le velocità lineari del gruppo compattatore 4 ed il rapporto di velocità lineare tra le due coppie di rulli 31,32 e 38,39 del gruppo di stiro possono invece essere mantenuti al valore di regime.

Analogamente alla fase di avviamento, il dispositivo secondo l'invenzione consente di attuare la modulazione delle velocità del gruppo compattatore 4 e del gruppo di stiro 20 e dei loro rapporti nelle fasi di rallentamento o di fermata della carda, in modo tale da assicurare lo smaltimento del contenuto di fibre esistente nella macchina sempre con un nastro a specifica e senza intasamenti, anche quando venga modificata l'alimentazione a monte.

Il procedimento e il dispositivo secondo la presente invenzione consentono un significativo progresso rispetto alla tecnica nota e almeno i seguenti aspetti meritano una esplicita considerazione.

La suddivisione dello stiro in due tratti consente, a pari caratteristiche delle fibre in lavoro, un valore superiore di stiro complessivo e/o una maggiore regolarità di dimensione trasversale del nastro prodotto, correntemente indicata con il CVt.

Il maggiore valore di stiro complessivo consente una maggiore produzione della carda, potendo tenere sulle sue guarnizioni un maggior spessore di strato di fibre a parità di CVt da produrre. Il velo risulta più consistente nel suo tratto iniziale e quindi meno soggetto a strappi e rotture nella raccolta.

La procedura di avviamento con modulazione del valore dello stiro nel primo tratto tra gruppo compattatore 4 e prima coppia di rulli 31,32 consente di avviare la macchina con un velo più consistente e di ricuperarne tempestivamente l'eventuale imbando, così da impedire rotture di velo o di nastro ed evitare la ripetizione delle operazioni di avviamento. Tale procedura di avviamento si traduce in un consistente risparmio di tempo e di materiale e consente un miglior fattore di servizio della macchina.

Claims (8)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per la raccolta e lo stiro del velo (2) nel gruppo di uscita di una carda, comprendente in sequenza un cilindro staccatore (1), un cilindro scaricatore (3), un gruppo compattatore (4) e un convogliatore a cinghie (10), per concentrare il velo (2) di fibre in un nastro (16) di larghezza corrispondente al suo varco (15), dal quale il nastro (16) viene ceduto al gruppo di stiro (20) che comprende un corpo (30) che guida le fibre alle due coppie di cilindri (31,32 e 38,39)a valle che ne realizzano lo stiro, la seconda coppia di cilindri (38,39) essendo azionata in modo tale da essere animato da una velocità lineare determinata e superiore rispetto a quella della prima coppia di cilindri (31,32), caratterizzato dal fatto che il gruppo di stiro (20) è dotato di azionamento con il quale la sua prima coppia di rulli (31,32) di stiro tira il nastro (16) con velocità lineare maggiore ed in rapporto controllato rispetto a quella del gruppo compattatore (4), a realizzare uno stiro del nastro (16) tra tale gruppo compattatore (4) e la coppia di rulli (31,32).
2. 2. Dispositivo per la raccolta e lo stiro del velo nel gruppo di uscita di una carda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il gruppo di stiro (20) viene azionato con un motore (35) elettrico a c.a. comandato da un inverter (40), pilotato da una unità di governo (41) perché la prima coppia di rulli (31,32) del gruppo di stiro (20) conferisca al nastro (16) una velocità lineare che corrisponda allo stiro desiderato nel tratto tra gruppo compattatore (4) e prima coppia di rulli (31,32).
3. 3. Dispositivo per la raccolta e lo stiro del velo nel gruppo di uscita di una carda secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che sul gruppo compattatore (4) viene posto un sensore (43) di misura della velocità collegato con l'unità di governo (41) che a sua volta è collegato a comandare l'azionamento in frequenza del motore (35).
4. 4. Dispositivo per la raccolta e lo stiro del velo nel gruppo di uscita di una carda secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il gruppo di stiro (20) viene disposto su un telaio mobile (21) capace di movimento in senso longitudinale.
5. 5. Procedimento per la raccolta e lo stiro del velo nel gruppo di uscita di una carda, comprendente in sequenza le fasi di portare il velo di fibre (2) al cilindro scaricatore (3), convogliarlo al gruppo compattatore (4), cederlo al convogliatore a cinghie (10) a concentrare il velo (2) di fibre in un nastro (16), trasferirlo al gruppo di stiro (20) ove coppie di cilindri a valle realizzano lo stiro del nastro (16), caratterizzato dal fatto che l'operazione di stiro è suddivisa in due parti, una prima parte tra il gruppo (4) compattatore del velo e la prima coppia di rulli di stiro (31,32) ed una seconda parte di stiro tra le due coppie di rulli (31,32) e (38,39) del gruppo di stiro (20).
6. 6. Procedimento per la raccolta e lo stiro del velo nel gruppo di uscita di una carda secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che la prima parte dello stiro viene condotta per un valore di stiro compreso, a regime, tra 1,4 e 2,2, e preferibilmente tra 1,6 e 2,0.
7. 7. Procedimento per la raccolta e lo stiro del velo nel gruppo di uscita di una carda secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che nelle fasi di transitorio, e particolarmente nella fase di avviamento della macchina, la prima parte dello stiro viene condotta per valori di stiro iniziale compreso tra 1,0 e 1,3, preferibilmente attorno a 1,1, e che quindi il valore di stiro viene quindi progressivamente portato ai valori di regime.
8. 8. Procedimento per la raccolta e lo stiro del velo nel gruppo di uscita di una carda secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che l'incremento dei valori di stiro viene realizzato a passi.