ITTO980622A1

ITTO980622A1 - Perfezionamenti ai dispositivi di arresto del filato, negli apparecchi porgitrame premisuratori per telai di tessitura ad aria.

Info

Publication number: ITTO980622A1
Application number: IT98TO000622A
Authority: IT
Inventors: Pietro Zenoni; Giovanni Pedrini; Rosario Castelli
Original assignee: Lgl Electronics Spa
Priority date: 1998-07-17
Filing date: 1998-07-17
Publication date: 2000-01-17
Also published as: EP0972869A1; IT1303155B1; CN1089824C; DE69904991T2; EP0972869B1; CN1242445A; JP2000034647A; US6095201A; DE69904991D1

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Perfezionamento ai dispositivi di arresto del filato, negli apparecchi porgitrama premisuratori per telai di tessitura ad aria"

La presente invenzione concerne ì dispositivi di arresto del filato negli apparecchi porgitrama premisuratori per telai di tessitura ad aria.

Come è noto i porgitrama sono apparecchi atti ad accumulare una riserva di filato sottoforma di spire avvolte su un tamburo fisso e ad alimentare il telaio per svolgimento delle spire accumulate in quantità pari alla lunghezza L del filato richiesta dell telaio stesso ad ogni battuta; essendo detta lunghezza pari alla dimensione trasversale, o altezza, del tessuto in formazione.

Nel caso specifico dei telai ad aria, al porgitrama è anche assegnata la funzione di premisuratore della lunghezza L e tale funzione è svolta mediante il conteggio - attuato da un sensore fotoelettrico associato ad un microprocessore - delle spire di filato svolte; essendo

L = n∏ D

dove n è il numero delle spire svolte e D è il diametro del tamburo dell'apparecchio porgitrama.

Lo svolgimento del filato è controllato da un dispositivo di arresto, tipicamente elettromagnetico, il quale mediante un dito di arresto, mobile radialmente in rapporto al tamburo, impegna il filato stesso, bloccandone lo svolgimento, al raggiungimento dell'ennesima spira.

Più precisamente al conteggio della penultima spira n-1 il sensore fotoelettrico ed il microprocessore cooperante, predispongono l'alimentazione del dispositivo di arresto il cui intervento si completa dopo lo svolgimento della successiva ultima spira (n) .

Si comprende facilmente che il tempo t di intervento a disposizione del suddetto dispositivo di arresto è estremamente limitato. Tipicamente esso è compreso tra 10 e 20 ms (millisecondi) considerata la velocità dei moderni telai ad aria in grado di inserire circa 1500 metri di trama al minuto primo.

Queste gravose condizioni di funzionamento hanno posto e pongono notevoli problemi di realizzazione dei dispositivi di arresto elettromagnetici che devono presentare elevatissime velocità di intervento e perciò organi mobili di inerzia molto contenuta ma al tempo stesso elevata forza magnetomotrice e durata accettabile, per esempio pari a quattro ò cinque anni di funzionamento e quindi la capacità di eseguire circa IO9 cicli di funzionamento senza danneggiarsi.

Uno scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di arresto elettromagnetico perfezionato che soddisfi in modo adeguato a tali esigenze risultando strutturalmente molto robusto ed al tempo stesso capace di interventi rapidissimi, tipicamente dell'ordine di qualche millisecondo.

Un altro scopo della presente invenzione è quello di realizzare un dispositivo di arresto perfezionato in grado di permettere, se richiesto, spostamenti controllati del dito di arresto in modo da annullare eventuali rimbalzi del dito di arresto quando lo stesso giunge a fine corsa.

Un ulteriore importante scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo di arresto nel quale gli spostamenti controllati del dito di arresto consentono in successione temporale dapprima di arrestare lo svolgimento del filato, al raggiungimento della lunghezza premisurata di trama, e successivamente di bloccare il filato stesso per impedire che le spire residue, presenti sul tamburo del porgitrama, possano allentarsi e sovrapporsi o ingarbugliarsi con conseguenti problemi di funzionamento al rilascio del dito di arresto.

Secondo l'invenzione si conseguono questi importanti scopi ed altri che risulteranno dalla descrizione dettagliata che segue, con un dispositivo di arresto del filato avente le caratteristiche specifiche delle rivendicazioni che seguono.

Sostanzialmente l'invenzione si basa sul concetto di perfezionare il dispositivo di arresto di tipo elettromagnetico dotandolo di almeno un magnete permanente costituito da un corpo cilindrico avente l'asse polare N-S diretto radialmente ed associando detto magnete ad uno stelo mobile che reca il dito di arresto e che si muove linearmente all'interno di un mantello cilindrico, separato dal magnete da una luce di traferro, a sua volta recante almeno una bobina percorsa da una corrente di eccitazione l’asse della quale, coincidente con quello dello stelo mobile, è perpendicolare al suddetto asse polare N-S.

Tipicamente il magnete permanente cilindrico è realizzato in uno dei seguenti materiali magnetici: Neodimio, Samario-Cobalto, ed è calzato su un supporto di materiale amagnetico vincolato stabilmente al detto stelo mobile il quale si sposta entro bussole di guida provviste sul detto mantello cilindrico. Preferibilmente le bussole di guida sono provviste di superfici discoidali di battuta dotate di anelli elastomeri atti a smorzare l'impatto di fine corsa di detti supporto magnetico contro dette superfici di battuta.

Secondo una variante dell'invenzione allo stelo mobile del dispositivo di arresto è associato un sensore di spostamento lineare in grado di fornire un segnale di retroazione permettente di controllare la velocità e/o le modalità di spostamento di detto stelo. Per esempio il segnale di retroazione può essere utilizzato per variare la velocità di spostamento dello stelo diminuendola in prossimità dei punti di fine corsa allo scopo di evitare rimbalzi del dito di arresto. Ulteriormente, detto segnale di retroazione può essere utilizzato per muovere il dito di arresto con modalità tali da produrre l'arresto ed in successione il bloccaggio temporale del filato di trama.

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

- la fig. 1 è la vista parzialmente sezionata di un apparecchio porgitrama premisuratore per telai ad aria con il dispositivo di arresto perfezionato secondo la presente invenzione,

- la fig. 2 è una sezione longitudinale assiale molto ingrandita del dispositivo di arresto secondo una forma di attuazione dell'invenzione,

- la fig. 3 è una sezione simile a fig. 2 mostrante una variante costruttiva del detto dispositivo di arresto,

- la fig. 4 è una sezione simile a fig. 2 mostrante un'altra variante del dispositivo di arresto; il dispositivo essendo mostrato in condizioni di riposo,

- le figg. 4A e 4B sono sezioni parziali simili a fig. 4 mostranti il dispositivo in due successive configurazioni di lavoro,

- la fig. 5 è lo schema elettrico dei mezzi di alimentazione del dispositivo di arresto.

Nei disegni con 10 è genericamente indicato un apparecchio porgitrama premisuratore per telai ad aria comprendente, in modo per sè noto, un corpo fisso 11, un tamburo fisso 12 formato da settori 12a affiancati, ed un disco girevole 13 posto alla base del tamburo ed azionato da uh albero motore cavo 14. Al disco 13 è solidale un braccio girevole cavo 15 che si collega all'albero 14 e nella cavità dell'albero e del braccio scorre il filato F che il disco avvolge sul tamburo per formare una riserva di filato da alimentare al telaio (non disegnato) . Ad ogni battuta del telaio vengono svolte dal tamburo 12, n spire di filato pari alla lunghezza L della trama che il telaio inserisce con la battuta stessa. Il numero delle spire che si svolgono è contato da un sensore fotoelettrico (non disegnato) cooperante con un microprocessore μΡ il quelle, al raggiungimento della penultima spira (n-1) predispone Tener gizzazione del dispositivo di arresto 16. Quest'ultimo è dotato di un dito di arresto 17 la cui estremità, a seguito dell'energizzazione del dispositivo 16, si inserisce con gioco in un corrispondente foro 18 del tamburo 12 ed impegna di lato il filato F arrestandone lo svolgimento.

Secondo la presente invenzione il dispositivo 16, di tipo elettromagnetico , è dotato di uno stelo mobile 19 recante il dito di arresto 17, al quale è associato almeno un magnete permanente costituito da un corpo cilindrico 20 di materiale ad altissima isteresi magnetica, tipicamente Neodimio o Samario- Cobalto avente Tasse polare N-S diretto radialmente e orientato con la polarità N rivolta all'esterno.

Il corpo cilindrico 20 è calzato su un supporto 21 di materiale amagnetico, preferibilmente materiale plastico, vincolato stabilmente allo stelo 19 e si muove linearmente all'interno di un mantello cilindrico 22 di materiale ad elevata permeanza magnetica, dal quale è separato da una luce di traferro TR. Il mantello 22 è realizzato , a scopo di montaggio, in due posizioni giustapposte 22a-22b ciascuna delle quali è provvista di una bussola 23a-b di guida e ritegno per lo stelo 19. Le bussole 23a-b sono dotate di superfici discoidali di battuta 24a-b recanti rispettive sedi anulari di alloggiamento di corrispondenti anelli elastomeri 25a-b tipo "O ring" atti a smorzare l'impatto di fine corsa del detto supporto 21 contro le superfici di battuta 24a-b.

Sul mantello 22 è avvolta una bobina di eccitazione 26 la quale è alimentata da una corrente di eccitazione I generata da un trasduttore di potenza AM pilotato da un microprocessore μΡ con l'interposizione di un convertitore Cda digitale/analogico (fig.

51 -Con la disposizione descritta il magnete 20 genera un campo magnetico Φ le cui linee di forza, evidenziate in figura 2, si concatenano con il campo generato dalla bobina 26 dando luogo ad una elevata forza magnetomotrice F diretta lungo l'asse dello stelo 19 ed espressa dalla relazione F = K Φ n I dove Φ è il campo magnetico, n e il numero delle spire della bobina 26, I è la corrente di eccitazione che percorre tale bobina e K è una costante il cui valore è pari ad 1 nella configurazione descritta con riferimento alla fig. 2.

La variante di fig. 3 differisce costruttivamente per la presenza di due corpi cilindrici 20'-20" di magneti permanenti sovrapposti e corrispondentemente di due bobine di eccitazione 26'-26" le quali sono disposte preferibilmente in parallelo. In questo caso la forza magnetomotrice F risulta, a parità di corrente di eccitazione I, sostanzialmente raddoppiata essendo, per tale disposizione di variante, K = 2.

Nella variante della figura 4, allo stelo 19 del dispositivo di arresto 16 è associato un sensore di spostamento lineare indicato nel suo complesso con 30. Il sensore 30 è in grado di fornire un segnale analogico di retroazione SR, per esempio in termini di tensione, che può essere utilizzato per il controllo del movimento dello stelo 19.

Per esempio il segnale di retroazione SR, previa conversione analogico- digitale attuata da un corrispondente convertitore Cad, può essere applicato al microprocessore μΡ e utilizzato per variare la corrente di eccitazione I in modo che la velocità di spostamento dello stelo 19 diminuisca in prossimità dei punti di fine corsa allo scopo di evitare rimbalzi del dito di arresto 17. E' anche previsto, secondo la presente invenzione, di utilizzare il segnale di retroazione SR per muovere lo stelo 19 con modalità tali da produrre in successione temporale:

a) un abbassamento parziale dello stelo 19 con corrispondente arresto del filato F contro la superficie laterale del dito di arresto 17 (fig. 4A), e

b) un successivo ed ulteriore abbassamento dello stelo 19 con bloccaggio temporale del filato F - per gli scopi specificati - da parte di una flangia 17a associata al dito 17 ed atta ad immorsare il filato contro il tamburo 12 (fig. 4B) .

Naturalmente, fermo restando il principio del trovato, i 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.

Claims

RIVENDICAZIONI 1) - Dispositivo (16) di arresto del filato (F) negli apparecchi porgitrama premisuratori (10) per telai di tessitura ad aria, di tipo elettromagnetico, comprendente un dito di arresto (17) mobile radialmente in rapporto al tamburo (12) del porgitrama ed atto ad impegnare lateralmente il filato (F) per bloccarne lo svolgimento da detto tamburo, caratterizzato dal fatto che comprende almeno un magnete permanente costituito da un corpo cilindrico (20) - avente l'asse polare (N-S) diretto radialmente -associato ad uno stelo (19) , recante il dito di arresto (17) , mobile linearmente all'interno di un mantello cilindrico sul quale è avvolta una bobina (26) percorsa da una corrente (I) di eccitazione; l'asse di detto mantello (22), coincidente con quello dello stelo mobile (19) , essendo perpendicolare all'asse polare (N-S) di detto corpo cilindrico (20) di magnete permanente. 2) - Dispositivo (16) secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto corpo cilindrico (20) di magnete permanente è separato dal mantello cilindrico (22) da una luce di traferro (TR) . 3) - Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzato dal fatto che detto corpo cilindrico (20) di magnete permanente è realizzato in uno dei seguenti materiali magnetici: Neodimio, Samario- Cobalto . 4) - Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto corpo cilindrico (20) di magnete permanente è calzato su un supporto (21) di materiale amagnetico vincolato stabilmente . al detto stelo mobile ( 19 ) . 5) - Dispositivo secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto supporto amagnetico (21) è di materiale polimerico. 6) - Dispositivo secondo le rivendicazinoi precedenti, caratterizzato dal fatto che detto mantello cilindrico (22) è di materiale ad elevata permeanza magnetica ed è realizzato in almeno due porzioni (22a-b) giustapposte. 7) - Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 6, caratterizzato dal fatto che dette porzioni (22a-b) del mantello cilindrico (22) recano ciascuna una rispettiva bussola (23a-b) di guida e ritegno per lo stelo mobile (19) . 8) - Dispositivo secondo le rivendicazioni 1, 4 e 7, caratterizzato dal fatto che dette bussole (23a-b) sono dotate di superfici discoidali di battuta (24a-b) recanti rispettive sedi anulari di alloggiamento di corrispondenti anelli elastomeri (25a-b) atti a smorzare l'impatto di fine corsa del detto supporto amagnetico (21) contro dette superfici di battuta (24a-b) . 9)- Dispositivo secondo la rivendicazione 1 ed una qualunque delle rivendicazioni 2 a 8, caratterizzato dal fatto che comprende due corpi cilindrici (20' -20" ) di magneti permanenti sovrapposti e corrispondentemente due bobine di eccitazione (26"-26" ) disposte elettricamente in parallelo. 10) - Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che comprende, associato allo stelo mobile (19) che reca il dito di arresto (17), un sensore di spostamento lineare (30) atto a fornire un segnale analogico di retroazione (SR) permettente il controllo del movimento di detto stelo ( 19 ) . 11) - Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 10, caratterizzato dal fatto che detto sensore (30) è operativamente collegato ad un microprocessore (μΡ) che controlla la corrente circolante (I) nella bobina di eccitazione (26) . 12) - Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzato dal fatto che detto microprocessore è programmato per variare la corrente (I) circolante nella bobina di eccitazione (26) in modo che la velocità di spostamento dello stelo (19) diminuisca in prossimità dei punti di fine corsa. 13) - Dispositivo secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto che detto microprocessore è programmato per variare la corrente (I) circolante nella bobina di eccitazione (26) in modo da muovere lo stelo (19) con modalità tali da produrre in successione temporale: a) un abbassamento parziale di detto stelo con corrispondente arresto del filato (F) contro la superficie laterale del dito di arresto (17) (fig. 4A) e b) un successivo ulteriore abbassamento di detto stelo con bloccaggio temporale del filato (F) contro il tamburo (12) del porgitrama (10) (fig. 4B) . 14) - Perfezionamento ai dispositivi (16) di arresto del filato negli apparecchi porgitrama premisuratori (10) per telai di tessitura ad aria come descritto, illustrato e per gli scopi specificati.