ITTO990400A1 - Dispositivo per telai per maglieria in catena per il posizionamentodi un guidafilo - Google Patents

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "DISPOSITIVO PER TELAI PER MAGLIERIA IN CATENA

PER IL POSIZIONAMENTO DI UN GUIDATILO"

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda un dispositivo su telai per maglieria in catena, per il posizionamento di un organo guida-filo mediante un organo di regolazione, il quale varia la propria forma sotto l'influenza di una grandezza elettronica.

In un dispositivo del tipo generico qui considerato (documento DE 42 26 899 Cl), l'organo di regolazione è costituito da un trasduttore piezo-elettrico a flessione, che con una estremità è montato in modo fisso ad una barra delle passette, mentre all'altra estremità porta l'organo guidafilo. Questo può assumere due posizioni corrispondenti alla distanza di due vie di passaggio per aghi di maglieria, le quali sono definite da apposite battute. Poiché durante un ciclo operativo gli organi guida-filo possono essere sottoposti ad un certo carico in direzione trasversale, per effetto della tensione del filo, occorre provvedere affinché gli organi guida-filo si appoggino alla battuta con un precarico sufficiente, e quindi nei casi normali mediante l'applicazione di una tensione avente una grandezza corrispondente.

In una precedente domanda, non preliminarmente pubblicata (documento DE 19651 053.8), un organo guida-filo portato da un trasduttore a flessione è impostabile in tre posizioni, che hanno ciascuna una distanza reciproca pari a due vie di passaggio per aghi di maglieria. Qui è stato conservato il principio dell'appoggio ad una battuta. A tale scopo, per la posizione mediana sono provviste delle battute intermedie, che possono essere rese facoltativamente attive.

Queste battute comportano dei problemi di usura. Inoltre si deve accettare un considerevole dispendio costruttivo, quando è necessario effettuare il comando su più di due posizioni.

L'invenzione ha lo scopo di provvedere un dispositivo del tipo descritto all'inizio, il quale elimini del tutto od in parte i problemi connessi con le battute.

In base all'invenzione, tale compito viene assolto mediante un elemento di misurazione, il quale emette un valore effettivo di posizione, corrispondente alla posizione attuale dell'organo guida-filo, un emettitore di programma, che assegna la giacitura desiderata come valore nominale di posizione, ed un circuito di regolazione determinante la grandezza elettrica, mediante il quale il valore effettivo di posizione viene mantenuto all'incirca uguale al valore nominale di posizione.

Con questa forma costruttiva, è possibile eliminare del tutto od in parte le battute per il posizionamento dell'organo guida-filo. La posizione desiderata viene mantenuta con grande precisione, perché l'azione perturbatrice derivante dalla tensione del filo risulta trascurabile per effetto delle elevate forze di ritegno, che fissano l'organo guida-filo nella posizione desiderata, oppure essa viene compensata mediante corrispondenti correzioni della grandezza elettrica. Poiché un telaio per maglieria in catena esegue fino a quaranta cicli operativi al secondo, e la tensione del filo varia nell'ambito di ciascun ciclo, la variazione della grandezza elettrica può avvenire praticamente in modo simultaneo, con l'assegnazione di un nuovo valore nominale, ed eventualmente con la variazione della tensione del filo. Questo è quanto avviene con il dispositivo secondo l'invenzione, perché la elaborazione dei dati nel circuito di regolazione procede praticamente senza ritardi.

E' particolarmente conveniente che l'elemento di misurazione aderisca all'organo di regolazione, ed emetta un valore effettivo di posizione corrispondente alla forma attuale di questo. La deformazione di questo organo di regolazione fornisce una indicazione univoca, riguardante la posizione attuale dell'organo guida-filo. D'altro canto, la zona vera e propria di lavorazione a maglia non viene ulteriormente disturbata dall'elemento di misurazione.

Convenientemente, l'organo di regolazione è' un trasduttore piezo-elettrico a flessione, e la grandezza elettrica è una tensione elettrica di comando. Siffatti organi di regolazione hanno già dato buoni risultati nella pratica.

E' consigliabile che il trasduttore a flessione sia conformato come striscia, la .quale è fissata ad una estremità, mentre all'altra estremità porta l'organo guidafilo. Anche ^iesti noti trasduttori a flessione possono essere ormai posizionati senza battute.

E' inoltre conveniente che il trasduttore a flessione presenti una struttura a strati, la quale comprende un primo elettrodo di riferimento, un primo strato piezo-ceramico, un elettrodo di comando, un secondo strato piezo-ceramico ed un secondo elettrodo di riferimento, ed a tale riguardo il primo elettrodo di riferimento viene alimentato con una tensione di riferimento superiore, il secondo elettrodo di riferimento è alimentato con una tensione di riferimento inferiore, mentre l'elettrodo di comando è alimentato con una tensione di comando compresa fra le due suddette tensioni di riferimento. A seconda che la tensione di comando si avvicini alla tensione di riferimento superiore, oppure alla tensione di riferimento inferiore, il trasduttore a flessione si deforma verso l'uno o l'altro lato. Se la tensione di comando si trova a metà fra le tensioni di riferimento superiore ed inferiore, il trasduttore a flessione assume una stabile posizione mediana.

E' molto interessante il fatto che una pluralità di strati piezo-ceramici siano disposti l'uno sull'altro, con la interposizione di elettrodi, che per gli elettrodi si abbia un'alternanza di primi e secondi elettrodi di riferimento, che ogni volta fra questi sia disposto un elettrodo di comando, e che gli strati piezo-ceramici siano polarizzati a coppie con segni opposti fra gli elettrodi di riferimento. In questo modo, con tensioni limitate si ottengono delle deviazioni stabili, che resistono anche a tensioni del filo piuttosto elevate.

Si è dimostrato particolarmente conveniente il fatto che l'elemento di misurazione sia una striscia estensimetrica, applicata al trasduttore a flessione. Questa striscia estensimetrica, che per lo più opera secondo il principio del ponte di "Wheatstone, varia la propria resistenza ohmica con la forma del trasduttore a flessione. Essa accresce solo in misura irrilevante lo spessore dello stesso trasduttore a flessione. Pertanto anche in questo caso è possibile disporre un grande numero di trasduttori a flessione strettamente affiancati l'uno all'altro.

Una soluzione molto semplice si ottiene quando la striscia estensimetrica è incollata sul trasduttore a flessione, ed i relativi conduttori di allacciamento sono riportati in forma stampata sullo stesso trasduttore a flessione.

Inoltre è consigliabile che più trasduttori a flessione siano riuniti in modo da formare un segmento, il quale è fissato su una barra, ed attraverso una connessione ad innesto è collegato all'apparato di erogazione della tensione e del valore nominale. Una siffatta forma costruttiva facilita il montaggio e la riparazione di un telaio per maglieria in catena, perché l'intero segmento può essere rimosso mediante lo svincolamento della connessione ad innesto ed il distacco dalla barra, e può essere sostituito da un segmento nuovo.

Preferibilmente, il segmento porta anche le unità di analisi e di comando dei circuiti di regolazione per i trasduttori a flessione di questo segmento. Fra l'elemento di misurazione e l'unità di analisi e di comando si ottiene un percorso molto breve, il quale facilita anche l'utilizzazione di segnali di misurazione soggetti a disturbi.

L'invenzione viene illustrata in modo più particolareggiato nel seguito, sulla base di alcuni esempi di attuazione preferenziale, rappresentati nel disegno. In forma schematica sono mostrati:

nella Figura 1, un dispositivo di posizionamento secondo l'invenzione;

nella Figura 2, una sezione parziale riguardante un trasduttore piezo-elettrico a flessione, e

nella Figura 3, un certo numero di dispositivi di posizionamento, riuniti in un segmento.

Un organo 1 di regolazione, avente la forma di un trasduttore piezo-elettrico a flessione, conformato come striscia, è serrato con una estremità in un dispositivo 2 di ritegno, il quale è applicato ad una barra delle passette, mentre all'altra estremità presenta, attraverso una parte 3 di collegamento, un porta-ago 4 con un organo guida-filo 5, avente la forma di un ago forato. Questo può assumere tre posizioni A, B e C.

L'organo di regolazione presenta una struttura stratificata 6, la quale comprende un primo elettrodo 7 di riferimento, un primo strato piezo-ceramico 8, un elettrodo 9 di comando, un secondo strato piezo-ceramico 10 ed un secondo elettrodo 11 di riferimento. Attraverso una connessione 12, il primo elettrodo 7 di riferimento è alimentato da una tensione Uo di riferimento superiore, attraverso un'altra connessione 13 il secondo elettrodo 11 di riferimento è alimentato da una tensione Uu di riferimento inferiore, ed attraverso una connessione 14 l'elettrodo 9 di comando è alimentato da una tensione Us di comando.

Sulla struttura stratificata 6 è incollato un elemento 15 di misurazione, avente la forma di una striscia estensimetrica, collegata a guisa di un ponte di Wheatstone. Attraverso un conduttore 16, che può essere riportato in forma stampata sulla suddetta struttura stratificata, esso trasmette un valore effettivo Sj di posizione ad una unità 17 di analisi e di comando, che da un emettitore 18 di programma, attraverso un ingresso 19, riceve parimenti il rispettivo valore nominale S3 di posizione. Questa unità, che normalmente è realizzata nella forma di un micro-processore, emette poi una tensione Us di comando, in modo che il valore effettivo di posizione corrisponda approssimativamente al valore nominale di posizione. Nel complesso si ottiene quindi un circuito 20 di regolazione, mediante il quale è possibile impostare le tre posizioni desiderate A, B e C, che corrispondono ciascuna ad una via di passaggio d'ago fra gli aghi per maglieria. Se per esempio si parte da una tensione di riferimento superiore U0 = 60 V e da una tensione di riferimento inferiore Uu = 0 .V, i valori tipici della tensione di comando saranno pari a 9 V per la posizione A, a 30 V per la posizione B ed a 51 V per la posizione C. Rispetto alla tensione di riferimento più prossima, nelle posizioni A e C la tensione di comando si trova ad una distanza che è all'incirca pari al 15% della differenza fra le tensioni di riferimento. Questa distanza è desiderata per poter effettuare degli ulteriori aggiustamenti nel caso di scostamenti di regolazione.

Poiché l'organo guida-filo 5 può essere tenuto in ogni posizione desiderata, è possibile anche effettuare il comando su più di tre posizioni.

Nella forma di attuazione secondo la Figura 2, le parti corrispondenti sono indicate con numeri di riferimento accresciuti di 100 rispetto a quelli della Figura 1. La differenza consiste sostanzialmente nel fatto che 1'organo 101 di regolazione presenta una .pluralità di strati piezoceramici 108, 108a, 108b, . .. e 110, 110a, 110b, . . . , fra i quali sono situati gli elettrodi. Ogni secondo elettrodo è un elettrodo 107, 107a, 107b, . . ., 111, 111a, ., di riferimento, ed a tale riguardo i primi ed i secondi elettrodi di riferimento si alternano fra loro. Fra questi è ogni volta situato un elettrodo 109, 109a, 109b, . . . , di comando. Le frecce PI e P2 indicano ogni volta la direzione di polarizzazione del rispettivo strato piezoceramico. Tutti i primi elettrodi di riferimento sono allacciati alla connessione 112, tutti i secondi elettrodi di riferimento sono allacciati alla connessione 113, e tutti gli elettrodi di comando sono allacciati alla connessione 114. In questo modo si ottiene una forza di ritegno molto elevata.

In particolare, nell'organo 101 di regolazione possono essere provvisti da sedici a venti strati piezo-ceramici, ed a tale riguardo ciascuna stratificazione presenta uno spessore di circa 60 μm. Poiché il consueto gradiente della tensione .di comando è pari a 1.000 V mm. si ottiene una tensione di comando di circa 60 V.

Questi trasduttori a flessione a più strati possono essere per esempio fabbricati con un processo nel quale gli strati piezo-ceramici sono ottenuti da materiale ceramico essiccato, sono provvisti di elettrodi stampati, indi sono disposti in forma stratificata, l'uno sull'altro, e poi vengono sottoposti ad un trattamento di sinterizzazione.

Nella Figura 3 è mostrato un segmento 22, il quale comprende dei dispositivi 2 di ritegno per una pluralità di organi 1 di regolazione, e come insieme può essere fissato sulla barra 23 delle passette di un telaio per maglieria in catena. Su questo segmento sono anche applicate le unità 17 di analisi e di comando di tutti gli organi di regolazione tenuti dallo stesso segmento 22. I primi elettrodi di riferimento di tutti i trasduttori a flessione sono allacciati alla connessione' 12, mentre i secondi elettrodi di riferimento di tutti i trasduttori a flessione sono allacciati alla connessione 13. Un collegamento 24 ad innesto comprende delle spine per le connessioni 12 e 13 e per gli ingressi 19 della unità di analisi e di comando di ciascun organo 1 di regolazione.

Le forme di attuazione qui rappresentate possono essere variate sotto molteplici aspetti, senza allontanarsi dal concetto fondamentale dell'invenzione. Per esempio due posizioni terminali possono essere ulteriormente definite mediante delle battute, e solamente una o più posizioni intermedie possono essere stabilite in modo conforme all'invenzione. Si possono anche prendere in considerazione degli elementi di misurazione diversi dalle strisce estensimetriche qui rappresentate. Per esempio come valore di misurazione può essere utilizzata la tensione che, in corrispondenza ad una deformazione dell'organo di regolazione, viene generata da una strato piezo-elettrico presente od aggiuntivo.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo su telai per maglieria in catena, per il posizionamento di un organo guida-filo mediante un organo di regolazione, il quale varia la propria forma sotto l'influenza di una grandezza elettronica, caratterizzato da un elemento (15) di misurazione, il quale emette un valore effettivo (Si) di posizione, corrispondente alla posizione attuale dell'organo guida-filo (5), da un emettitore (18) di programma, che assegna la giacitura desiderata come valore nominale (Ss) di . posizione, e da un circuito (20) di regolazione determinante la grandezza elettrica, mediante il quale il valore effettivo (Si) di .posizione viene mantenuto all'incirca uguale al valore nominale (Ss) di posizione.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che l'elemento (15) di misurazione aderisce all'organo (1) di regolazione, ed emette un valore effettivo (Si) di posizione corrispondente alla forma attuale di questo.
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che l'organo (1) di regolazione è un trasduttore piezo-elettrico a flessione, e la grandezza elettrica è una tensione elettrica (Us) di comando.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che il trasduttore a flessione è conformato come striscia, la quale è fissata ad una estremità, mentre all'altra estremità porta l'organo guidatilo (5).
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4, caratterizzato dal fatto che il trasduttore a flessione presenta una struttura (6) a strati, la quale comprende un primo elettrodo (7) di riferimento, un primo strato piezoceramico (8), un elettrodo (9) di comando, un secondo strato piezo-ceramico (10) ed un secondo elettrodo (11) di riferimento, ed a tale riguardo il primo elettrodo (7) di riferimento viene alimentato con una tensione (Uo) di riferimento superiore, il secondo elettrodo (11; 111) di riferimento è alimentato con una tensione (Uu) di riferimento inferiore, mentre l'elettrodo . (9; 109) di comando è alimentato con una tensione (Us) di comando compresa fra le due suddette tensioni di riferimento.
6. 6. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 3 a 5, caratterizzato dal fatto che una pluralità di strati piezoceramici (108, ·108a, 108b; 110, 110a, 110b) sono disposti l'uno sull'altro, con la interposizione di elettrodi, che per gli elettrodi si ha un'alternanza di primi e secondi elettrodi (107, 107a, 111, 111a) di riferimento, e che ogni volta fra questi è disposto un elettrodo (109, 109a, 109b) di comando, e che gli strati piezo-ceramici (108, 108a, 108b; 110, 110a, 110b) sono polarizzati a coppie con segni opposti fra gli elettrodi di riferimento.
7. 7. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 3 a 6, caratterizzato dal fatto che l'elemento (15) di misurazione è una striscia estensimetrica, applicata al trasduttore a flessione.
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la striscia estensimetrica è incollata sul trasduttore a flessione, ed i relativi conduttori (16) di allacciamento sono riportati in forma stampata sullo stesso trasduttore a flessione.
9. 9. Dispositivo secondo una delle rivendicazioni 1 a 8, caratterizzato dal fatto che più trasduttori a flessione siano riuniti in modo da formare un-segmento (22), il quale è fissato su una barra (23), ed attraverso una connessione (24) ad innesto è collegato all'apparato di erogazione della tensione e del valore nominale.
10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che il segmento (22) porta anche le unità (17) di analisi e di comando dei circuiti (20) di regolazione per i trasduttori a flessione di questo segmento.