ITTO990458A1

ITTO990458A1 - Dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telaidi tessitura e simili

Info

Publication number: ITTO990458A1
Authority: IT
Inventors: Pietro Zenoni; Giovanni Pedrini; Rosario Castelli
Original assignee: Lgl Electronics Spa
Priority date: 1999-06-01
Filing date: 1999-06-01
Publication date: 2000-12-01
Also published as: DE60012434D1; EP1072707B2; EP1072707B1; DE60012434T2; IT1308066B1; DE60012434T3; EP1072707A1

Description

DESCRIZIONE dell'Invenzione Industriale dal titolo:

"Dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili"

D E S C R I Z I ON E

Il presente trovato riguarda un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili. Più particolarmente, il trovato riguarda un dispositivo di comando di frenatrama per telai senza navetta, in particolare telai a pinza, a proiettile e ad aria.

Come è noto, il filo di trama viene svolto da un rocchetto di filo di trama disposto a monte di un alimentatore di filo di trama dal quale il filo è poi inviato al telaio per la tessitura.

Tra il rocchetto di svolgimento del filo di trama e l'alimentatore e tra il dispositivo alimentatore e il telaio sono generalmente previsti frenatrama i quali hanno il compito di modulare la tensione del filo di trama in modo tale da adattarla alle esigenze di tessitura.

La modulazione del filo di trama viene quindi effettuata mediante dispositivi che frenano da un lato lo svolgimento del filo di trama dal rocchetto, prima dell'invio all'alimentatore di trama, e dall'altro l'invio del filo di trama dall'alimentatore al telaio di tessitura.

La frenatura del filo di trama risulta essere un elemento essenziale della tessitura con i moderni telai, che attualmente raggiungono velocità medie fino a 1800 m/min (telai senza navetta). Le elevate velocità medie della trama fanno sì che sia necessario effettuare una frenatura della medesima in tempi altamente ridotti con interventi nell’ordine di pochi millisecondi.

Attualmente i frenatrama sono comandati in due differenti modi.

Una prima modalità prevede l'impiego di una bobina pilotata in corrente, la quale si muove in un campo magnetico fisso. Alla bobina è collegato direttamente il dispositivo frenatrama che va ad interagire con il filo di trama per effettuare la frenatura.

L’inconveniente di questa soluzione è dato dal fatto che al fine di ottenere una elevata forza elettrodinamica dalla bobina è necessario pilotare una corrente elevata. Quindi, il rapporto tra corrente di alimentazione e resa elettrodinamica è sfavorevole.

Inoltre, la bobina è pilotata in corrente mediante una coppia di fili che sono direttamente collegati alla bobina stessa. Questo, in seguito ai numerosissimi interventi che la bobina deve effettuare per azionare il freno della trama, fa sì che il dispositivo di comando del frenatrama sia suscettibile a guasti, in quanto il pilotaggio della bobina mediante i due fili sopra citati non risulta essere esente da inconvenienti quali rotture e simili.

Una seconda modalità di pilotaggio di frenatrama prevede l'impiego di motori passo-passo i quali tuttavia non sono collegati direttamente con il frenatrama, ma prevedono una trasmissione indiretta, con impiego di camme.

L'inconveniente di questa seconda soluzione è dato dal fatto che la trasmissione tra il motore e i frenatrama non essendo diretta è lenta, non soddisfacendo quindi alle necessità di avere tempi di intervento estremamente ridotti per i motivi sopra citati. Inoltre la trasmissione indiretta comporta dispositivi meccanici per il collegamento del motore al frenatrama, con complicazioni costruttive, oltre a costi non trascurabili. Compito precipuo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, in cui il tempo di intervento del frenatrama sia fortemente ridotto rispetto a dispositivi di frenatrama di tipo noto.

Nell'ambito di questo compito, uno scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama, in cui a parità di corrente di pilotaggio del dispositivo di comando, la resa elettrodinamica di tale dispositivo sia superiore rispetto alla resa di dispositivi di tipo noto.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, avente elevata precisione di comando del frenatrama.

Un ulteriore scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama in cui sia possibile controllare lo spostamento effettivamente impartito al frenatrama, in modo da regolarlo sostanzialmente in tempo reale.

Un altro scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, in cui la trasmissione del comando dal dispositivo di comando al frenatrama sia diretta, senza l'interposizione di organi meccanici quali camme e simili.

Non ultimo scopo del presente trovato è quello di realizzare un dispositivo di comando di frenatrama che sia di elevata affidabilità, di relativamente facile realizzazione ed a costi competitivi.

Questo compito, nonché questi ed altri scopi che meglio appariranno in seguito, sono raggiunti da un dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere un motore lineare il cui rotore è costituito<'>da un albero calettato su un dispositivo di frenatura, lo spostamento di detto albero consentendo di modulare l'azione frenante di detto dispositivo di frenatura su un filo di trama.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi del trovato risulteranno maggiormente dalla descrizione di una forma di realizzazione preferita, ma non esclusiva, del dispositivo di comando di frenatrama, illustrata a titolo indicativo e non limitativo negli uniti disegni in cui:

la figura 1 illustra, in vista in sezione, il dispositivo di comando di frenatrama secondo il presente trovato, con una prima forma di realizzazione di dispositivo frenatrama;

la figura 2 è una vista analoga alla figura 1, illustrante una seconda forma di realizzazione di dispositivo frenatrama;

la figura 3 è una vista analoga alle figure 1 e 2, illustrante una terza forma di realizzazione di dispositivo frenatrama, in una prima posizione operativa; e la figura 4 è una vista analoga alla figura 3, illustrante il dispositivo frenatrama in una seconda posizione operativa.

Con riferimento alle sopra citate figure, il dispositivo di comando di frenatrama, globalmente indicato dal numero di riferimento 1, comprende un rotore costituito da un albero 2 di materiale non magnetico il quale è agganciato ad un elemento di supporto 3 sul quale sono montati due anelli magnetici (ad esempio realizzati in neodimio) che sono magnetizzati radialmente e in senso opposto.

I due anelli magnetici sono indicati dai numeri di riferimento 10 e 11 e sono montati su un anello 9 di materiale magnetico (ad esempio ferro), il quale è a sua volta montato su un rocchetto 13 (in plastica) solidale all'albero 2.

Lo statore del motore lineare 1 è costituito da un involucro esterno 20 attraverso il quale passa coassialmente l'albero 2, e da almeno due espansioni polari 6 e 8 le quali abbracciano due bobine 4 e 5.

Preferibilmente, il motore lineare prevede un'ulteriore espansione polare (terzo polo 7) la quale migliora fortemente l'efficienza del motore.

Sull'albero 2 è direttamente calettato un dispositivo di frenatura, di tipo di per sè noto.

Nella figura 1 il dispositivo di frenatura, indicato dal numero di riferimento 30, comprende un elemento asti forme 31 alle cui estremità è collegato un elemento flessibile 32 atto ad esercitare una azione di interferenza contro il filo di trama T, andando a comprimere il filo di trama contro un elemento di riscontro fisso 33.

La modulazione dell'azione frenante del dispositivo di frenatura 30 è effettuata agendo appunto su uno spostamento del dispositivo di frenatura 30 in direzione perpendicolare allo sviluppo del filo di trama T.

Tale spostamento del dispositivo di frenatura 30 è ottenuto agendo sullo spostamento dell'albero 2 che costituisce il rotore del motore lineare 1.

In pratica, il flusso magnetico generato dai magneti 10 e 11 si concatena con le bobine 4 e 5 e facendo passare corrente in queste bobine si ottiene un movimento in un verso o nell'altro dell'albero 2, a seconda della direzione della corrente.

Il dispositivo di comando secondo il trovato può inoltre essere dotato di mezzi di misurazione dello spostamento del motore, ossia dello spostamento dell'albero 2 che aziona diretamente il dispositivo di frenatura. Tali mezzi di rilevamento dello spostamento del motore sono opportunamente costituiti da un dispositivo sensore 24 disposto affacciato ad una calamita 25 che è solidale con l'albero 2 del motore. Il dispositivo sensore 24 è sensibile al campo magnetico e misura la distanza esistente tra di esso e la calamita 25.

Tale distanza è direttamente proporzionale allo spostamento che l'albero 2 del motore effettua in direzione ortogonale allo sviluppo del filo di trama T.

In tal modo, è possibile avere in tempo reale una conoscenza della posizione esata dell'albero 2 e quindi della forza di frenatura imposta al dispositivo di frenatura 30.

Il comando al motore lineare 1 potrà essere condizionato da un segnale che proviene dal telaio, o meglio da un sensore, schematicamente indicato dal numero di riferimento 35, il quale misura direttamente la tensione reale del filo di trama T, e atraverso un microprocessore, indicato dal numero di riferimento 36, regola la frenata del dispositivo frenante, in funzione dei parametri fomiti dal telaio o in funzione della tensione del filo di trama T.

In pratica, il comando impartito dal microprocessore 36 consiste in un segnale di corrente che va ad eccitare le bobine 4 e 5. L'impiego di un motore lineare consente di avere una elevata efficienza di trasmissione del movimento, impartito dall'albero 2 al dispositivo di frenatura 30, in quanto il collegamento tra i due organi è diretto, senza l'interposizione di camme e simili.

Inoltre, a parità di corrente di eccitazione delle bobine 4 e 5, nei confronti di eccitazione di una bobina impiegata in un dispositivo di comando di tipo noto, la resa eletrodinamica, ossia la forza sviluppabile dal motore, è molto maggiore nel caso di un motore lineare, quindi il rapporto potenza dissipataprestazioni è altamente a favore del motore lineare.

La figura 2 illustra una seconda forma di realizzazione del dispositivo di frenatura 30, qui indicato dal numero di riferimento 40, in cui il filo di trama T viene frenato mediante lo spostamento di un pattino 41 calettato sull'albero 2 del motore lineare 1, il quale pattino 41 si porta in battuta contro un pattino di riscontro fisso 42. Tale pattino 42 può anche essere mobile e tenuto in posizione da una molla.

La figura 3 illustra un'ulteriore forma di realizzazione del dispositivo di frenatura, qui indicato dal numero di riferimento 50, il quale è costituito da una pluralità di rulli 51 supportati da un elemento a barra 52 il quale è calettato sull'albero 2 del motore lineare 1.

Ulteriori rulli 51 sono disposti affacciati ai primi rulli 51, e tra i primi e i secondi rulli passano i fili di trama T.

La movimentazione dell'albero 2 consente uno spostamento deH'elemento a barra 52 che supporta i primi rulli 51, in modo tale che i primi e i secondi rulli 51, come illustrato nella figura 4 (mentre la figura 3 illustra la prima posizione operativa della terza forma di realizzazione del dispositivo di frenatura), effettuano una frenatura del filo di trama T il quale passa attorno ai primi e ai secondi rulli 51 , realizzando delle anse, che quindi lo frenano.

Si è in pratica constatato come il dispositivo di comando di frenatura secondo il trovato assolva pienamente il compito prefissato, in quanto consente un tempo di intervento per l'azionamento del dispositivo di frenatura, che è ridotto rispetto ai tempi che sono in grado di garantire i dispositivi di tipo noto. Inoltre, il collegamento diretto tra l'albero del motore e il dispositivo di frenatura stesso consente di rendere immediata la trasmissione del moto, oltre che ridurre i costi costruttivi, in virtù dell'assenza di organi meccanici supplementari.

Un ulteriore vantaggio dei trovato è dato dal fatto che il motore lineare richiede una bassa corrente di pilotaggio per produrre una forza elettrodinamica che risulta essere superiore alla forza ottenibile con pilotaggio di dispositivi di comando di tipo noto, a parità di corrente.

In tal modo, la potenza consumata dal dispositivo di comando secondo il trovato risulta essere inferiore alla potenza consumata dai dispositivi di tipo noto.

Ancora ulteriormente, il pilotaggio diretto del dispositivo di frenatura, mediante l'albero del motore lineare, consente di determinare con facilità lo spostamento effettuato da tale albero, e quindi di determinare in ogni istante la forza frenante effettivamente esercitata dal dispositivo di frenatura sul filo di trama.

La determinazione della forza frenante effettiva consente, inoltre, mediante confronto con la tensione del filo di trama, di determinare correzioni, sostanzialmente in tempo reale, allo spostamento dell'albero del motore lineare, in modo da correggere, istante per istante, la forza frenante esercitata dal dispositivo di frenatura, per adeguarla ad una forza frenante desiderata.

Il dispositivo di comando così concepito è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell'ambito del concetto inventivo; inoltre tutti i dettagli potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti.

In pratica, i materiali impiegati, purché compatibili con l'uso specifico, nonché le dimensioni, potranno essere qualsiasi secondo le esigenze e lo stato della tecnica.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di comando di frenatrama, particolarmente per telai di tessitura e simili, caratterizzato dal fatto di comprendere un motore lineare il cui rotore è costituito da un albero calettato su un dispositivo di frenatura, lo spostamento di detto albero consentendo di modulare l’azione frenante di detto dispositivo di frenatura su un filo di trama.
2. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto motore lineare comprende almeno due poli.
3. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto motore lineare comprende tre poli.
4. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto motore lineare comprende un involucro esterno atto ad alloggiare detto albero il quale è supportato da un elemento di supporto disposto coassialmente a detto albero, su detto elemento di supporto essendo montato un anello di materiale magnetico sul quale sono montati una coppia di anelli magnetici magnetizzati radialmente e in senso opposto.
5. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto involucro esterno di detto motore costituisce lo statore di detto motore, una coppia di bobine essendo alloggiata tra detto involucro esterno e detti poli del motore lineare.
6. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detto albero è dotato, all'estremità opposta a quella di collegamento con detto dispositivo di frenatura, di una calamita la quale è disposta affacciata ad almeno un sensore di rilevamento dello spostamento di detto albero del motore lineare.
7. Dispositivo di comando secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che dette bobine sono pilotate in corrente, in funzione della forza di frenatura che si desidera ottenere su detto filo di trama.
8. Dispositivo di comando secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che la corrente di pilotaggio di dette bobine è fornita da un microprocessore il quale è collegato ad un sensore di rilevamento della tensione del filo di trama, detto microprocessore essendo inoltre collegato a detto sensore di rilevamento dello spostamento di detto albero del motore lineare, per impartire lo spostamento desiderato di detto albero, in funzione della forza di frenatura desiderata, determinata confrontando la forza di frenatura esercitata da detto albero con la tensione di detto