ITTO980484A1 - Dispositivo modulare di selezione piezoelettrica di elementi di coman- do, ad esempio gli aghi di una macchina tessile. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo modulare di selezione piezoelettrica di elementi di comando, ad esempio gli aghi di una macchina tessile.

Le macchine tessili, ad esempio per maglieria e simili, comprendono in genere una serie di aghi paralleli fra loro, i quali sono portati da un supporto mobile di moto alterno parallelamente agli aghi stessi. In base al disegno da realizzare sulla maglia, gli aghi vengono selezionati per seguire o meno lo spostamento del supporto, mediante una corrispondente serie di leve di selezione. Ciascuna leva è azionabile da un corrispondente attuatore per assumere l’una o l'altra di due posizioni, in cui essa condiziona una sua appendice ad essere impegnata o meno dal rispettivo ago. Normalmente, tali leve sono raggruppate in modo da formare un modulo racchiuso in un corrispondente contenitore, ad elevato impaccamento di leve e dei rispettivi attuatori.

Allo scopo di ridurre l'ingombro degli attuatori ed il relativo tempo di risposta, sono stati proposti dei dispositivi di selezione del tipo suddetto, in cui l'attuatore è di tipo piezoelettrico, avente un'estremità fissata ad un corrispondente zoccolo e l’altra estremità collegata a snodo con la corrispondente leva di selezione. Ciascuna lamina porta un elettrodo centrale e due elettrodi laterali, i quali sono collegati ad un circuito di pilotaggio, attraverso un connettore di uscita.

Poiché gli attuatori piezoelettrici quando non sono alimentati assumono una posizione neutra, un inconveniente dei dispositivi piezoelettrici noti di selezione degli aghi consiste nel fatto che la posizione delle leve di selezione nella posizione neutra non risulta in genere allineata con gli attuatori, a causa delle tolleranze di montaggio e di lavorazione delle parti. Ciò provoca un'asimmetria nello spostamento delle leve nelle due posizioni estreme, che riduce la frequenza di attuazioni consentite, e rischia di creare degli errori di selezione degli aghi.

Inoltre, i dispositivi noti di selezione presentano in genere l 'inconveniente di richiedere un tempo di lavorazione relativamente lungo per realizzare i collegamenti elettrici con il connettore di uscita. In caso di manutenzione o riparazione di un modulo, la sostituzione di parti risulta anche complicata e costosa. Infine, il contenitore del modulo risulta in genere ancora relativamente ingombrante.

Scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo modulare di selezione piezoelettrica di elementi di comando, ad esempio gli aghi di una macchina tessile, il quale sia della massima semplicità e sicurezza di funzionamento ed elimini gli inconvenienti sopra elencati per i noti. In particolare, uno scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo di selezione, il quale consenta di miniaturizzare al massimo i componenti, e risulti di fabbricazione semplice e di montaggio e smontaggio rapido, senza l’uso di speciali attrezzi .

Secondo l'invenzione, questo scopo viene raggiunto da un dispositivo modulare di selezione piezoelettrica di elementi di comando, ad esempio gli aghi di una macchina tessile, il quale comprende una serie di leve di selezione girevoli su una corrispondente serie di fulcri paralleli, una serie di attuatori piezoelettrici, ciascuno avente un'estremità collegata ad una di dette leve ed'un'altra estremità fissata ad uno zoccolo, ed un contenitore per alloggiare dette leve, detti attuatori e detti zoccoli, ciascuno di detti attuatori portando un elettrodo centrale e due elettrodi laterali, mezzi di collegamento essendo previsti per collegare elettricamente detti elettrodi con un circuito di pilotaggio di detti attuatori, ed è caratterizzato dal fatto che detti elettrodi sono formati da primi spinotti rigidi paralleli innestabili su corrispondenti boccole, detti mezzi di collegamento comprendendo un adattatore portante dette boccole.

In particolare detto adattatore comprende un connettore multiplo formato da secondi spinotti rigidi e paralleli, i quali sono disposti in modo differente da detti primi spinotti, detti primi spinotti e detti secondi spinotti essendo collegati fra loro mediante almeno una scheda di circuiti stampati, su cui sono fissate dette boccole.

Per una migliore comprensione dell'invenzione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

Figura 1 è una vista frontale, parzialmente sezionata, di un dispositivo modulare di selezione piezoelettrica di elementi di comando, secondo l'invenzione;

Figura 2 è una vista secondo la linea II-II di Figura 1, in scala ingrandita;

Figura 3 è una sezione parziale secondo la linea III-III di Figura 1, in scala ulteriormente ingrandita;

Figura 4 è una sezione parziale secondo la linea IV-IV di Figura 3;

Figure 5 e 6 sono due viste dall’alto di due schede di circuiti stampati del dispositivo di selezione.

Con riferimento alla Figura 1, con 5 è genericamente indicato un dispositivo modulare di selezione piezoelettrica di una serie di elementi di comando, ad esempio gli aghi di una macchina tessile. Il dispositivo comprende una serie di leve di selezione 6, ad esempio in numero di otto, le quali sono allineate fra loro e sono girevoli su una serie di fulcri 7 paralleli fra loro e disposti secondo un passo costante.

In particolare, ciascuna leva 6 comprende un elemento di selezione a camma 8 in acciaio temprato, atto ad essere impegnato da un corrispondente ago 9 della macchina tessile. Ciascun elemento 8 è costampato con un'estremità di una barretta 10 in materiale plastico, preferibilmente realizzata in resina termoplastica caricata con fibre di vetro, ad esempio Nylon (marchio registrato), Teflon (marchio registrato), PPS. La barretta 10 è munita di un foro 11, in cui è inserito girevolmente un perno 12 fisso.

Il dispositivo 5 comprende inoltre un telaio metallico 13, ad esempio in lega leggera o in alluminio estruso, il quale è lavorato in modo da presentare due traverse superiori 14 e due traverse inferiori 15 collegate da due fianchetti 29. I perni 12 sono forzati in corrispondenti fori delle traverse 14, disposti con passo costante, ad esempio di 5 mm. L'estremità della barretta 10, opposta a quella dell'elemento 8, è munita di due appendici a forcella 16, 17, tra cui si impegna a snodo un'estremità di un attuatore piezoelettrico 18.

Ciascun attuatore 18 è costituito da una piastrina metallica centrale 19 su cui sono fissati due strati 20 e 21 rettangolari di ceramica atta a deformarsi quando viene eccitata elettricamente, ad esempio può essere usata una ceramica del tipo bimorfo. I due strati 20 e 21 sono a loro volata ricoperti di uno strato isolante avente un'apertura per consentire il collegamento elettrico degli strati 20 e 21. Pertanto, ciascun attuatore 18 è munito di un elettrodo centrale, elettricamente collegato alla piastrina 19, e di due elettrodi laterali elettricamente collegato agli strati 20 e 21, che saranno meglio visti in seguito.

L'estremità dell'attuatore 18 opposta a quella in impegno con le appendici 16 e 17 è inserita in un intaglio 22 (Figura 41 di uno zoccolo 23 in materiale plastico, a cui è fissato ad esempio mediante colla. Lo zoccolo 23 ha una forma prismatica atta ad un elevato impaccamento, ed è munito di due coppie di appendici 24 (Figura 3), atte ad impegnare corrispondenti intagli 25 disposti su due pareti 26.e 28, in acciaio inossidabile.

Le pareti 26 e 28 sono atte ad essere fissate sui due fianchetti 29 mediante quattro viti 30 (Figura 1), formando con il telaio 13 un contenitore 31, in cui sono alloggiate le leve 6, gli attuatori 18 e gli zoccoli 23.

Il contenitore 31 è chiuso superiormente da un pettine 27 in lamiera, collegato ad esso tramite quattro viti 33. Il pettine 27 è munito di una serie di intagli 34, in cui sono inseriti gli elementi a camma 8 delle leve di selezione 6. La larghezza degli intagli 34 determina lo spostamento degli elementi 8 tra due posizioni estreme. In Figura 1, la prima leva 6 di sinistra è indicata con linee continue in una posizione estrema, in cui l'elemento 8 blocca lo spostamento del corrispondente ago 9, mentre è indicata con linee tratteggiate nell'altra posizione estrema, in cui l'elemento 8 non blocca tale spostamento. Le altre sette leve 6 sono invece disegnate in posizione centrale, ossia neutra, la quale corrisponde allo stato non eccitato dell'attuatore 18.

Secondo l'invenzione, l'estremità inferiore del contenitore 31 è -chiusa da un supporto, o connettore multiplo 35, di materiale isolante, il quale è munito di due appendici 36 collegate ai fianchetti 29 del telaio 13, mediante due viti 37. Gli elettrodi di ciascun attuatore 18 sono formati da tre spinotti rigidi, ossia uno spinotto centrale 38 (a sinistra in Figura 3) saldato su un'appendice 39 della piastrina centrale 19, libera degli strati 20 e 21, e due spinotti laterali 40 e 41 (al centro e a destra in Figura 3) saldati sui due strati 20 e 21. Gli spinotti 38, 40 e 41 sono saldati in modo noto alla piastrina 19 ed agli strati 20 e 21, in corrispondenza di tre aperture 42 dello zoccolo 23, e sporgono dallo zoccolo 23 per una porzione 43 di uguale lunghezza.

Pertanto, i tre gruppi di otto spinotti 38, 40 e 41 degli attuatori 18 sono disposti su tre file separate, ed a distanza reciproca pari al passo degli attuatori 18. Gli attuatori 18 sono pilotati da un circuito elettronico del tipo descritto nella domanda di brevetto italiano N. T098A000124 della Richiedente. Tale circuito di pilotaggio richiede che gli spinotti laterali 40 e 41 siano elettricamente collegati a due conduttori comuni, mentre gli spinotti centrali 38 sono singolarmente collegati elettricamente.

Il connettore' multiplo 35 serve per collegare il dispositivo 5 con il circuito elettronico di pilotaggio, e comprende una serie di quindici spinotti 46 (ved. anche Figura 2) uguali tra loro e costampati con il corpo del connettore 35, in modo da sporgere verso l'alto. Gli spinotti 46 sono disposti su due file ad una distanza prefissata o standard, ad esempio compresa tra 2,5 e 3,5 mm, ed in ciascuna fila con.un passo standard, ad esempio compreso tra 2 e 3 mm. Gli spinotti 46 sono protetti da una maschera metallica 45, collegata al connettore 35 mediante bulloni 44.

Gli spinotti 38, 40 e 41 sono elettricamente collegati agli spinotti 46, attraverso un adattatore genericamente indicato con 32, il quale comprende almeno una scheda 47 di circuiti stampati. La scheda 47 porta una serie di boccole 48 atte ad accogliere gli spinotti 38, 40 e 41. Le boccole 48 sono del tipo in uso per il collegamento di microchip sui circuiti stampati, con un diametro interno dell'ordine di 0,5 mm, e sono individualmente saldate sulla scheda 47, in modo noto.

Le boccole 48 corrispondenti agli spinotti 40 e 41 sono elettricamente collegate da due corrispondenti conduttori 49 e 50 (Figura 5) di circuito stampato, mentre le boccole 48 corrispondenti agli spinotti 38 sono elettricamente isolate tra di loro. La scheda 47 con le boccole 48 (Figure 3 e 4) è fissata su un supporto 51 in materiale plastico, mediante incollatura o saldatura ad ultrasuoni. Il supporto 51 è munito di una serie di fori 52, ciascuno atto ad alloggiare una boccola 48. Il supporto 51 è inoltre munito di un bordo inferiore 53 atto ad impegnare un bordo 54 del connettore 35.

Ciascuna delle boccole 48 della fila di spinotti centrali 38 è munita di una spina 55 sporgente verso il basso. Delle boccole 48 di ciascuna delle file degli spinotti laterali 40 e 41, solo una per ciascuna fila è munita di spina sporgente 55, mentre le altre sono prive di tale spina.

L'adattatore 32 comprende anche una seconda scheda 56 di circuiti stampati, la quale porta una serie di boccole 58 (Figura 3), uguali alle boccole 48 prive di spina sporgente 55. Il connettore 35 è munito di una serie di fori ciechi 57 per alloggiare le boccole 58. La scheda 56 è fissata sul connettore 35 in modo analogo alla scheda 47 sul supporto 51.

Le boccole 58 della scheda 56 possono essere in numero di quindici, qualora si debbano utilizzare tutti gli spinotti 46 del connettore multiplo 35. Tuttavia, nel caso di un dispositivo di selezione con otto attuatori 18, è sufficiente avere dieci boccole 58 atte ad accogliere le spine 54 delle boccole 48 prima viste.

Le estremità superiori degli spinotti 46 attraversano la scheda 56 e sono saldati superiormente ad altrettante piazzole-del relativo circuito stampato. Questo comprende due conduttori 59 e 61 (Figura 6), i quali collegano le due boccole 58 corrispondenti alle file laterali di spinotti 40 e 41 con le piazzole di due corrispondenti spinotti 46, ed una serie di conduttori 62 che collegano le boccole 58 corrispondenti alla fila centrale (in alto in Figura 6) di spinotti 38. Infine, la scheda 56 comprende una piazzola di massa 60, su cui è saldato un cavetto 70 (ved. anche Figura 4) in contatto elettrico con il telaio 13. La piazzola di massa 60 è collegata tramite un conduttore 63 alla piazzola di un ulteriore spinotto 46.

Secondo un'altro aspetto dell'invenzione, i due fianchetti 29 (Figura 1) del telaio 13 sono collegati con le pareti 26 e 28 mediante mezzi di regolazione manuale, comprendenti un perno 64, fulcrato eccentricamente sui fianchetti 29. Le due pareti 26, 28 sono munite ciascuna di un foro 69 in impegno con il perno eccentrico 64. Questo è inoltre munito di una testa 65 atta ad essere impegnata con un cacciavite.

In due fori dei fianchetti 29 sono piantati due elementi o perni 66, sporgenti da entrambi i lati ed atti ad impegnare ciascuno una coppia di asole di guida 67, portate dalle paréti 26 e 28. Le asole 67 sono atte a consentire uno spostamento del telaio 13 rispetto alle pareti 26, 28 perpendicolarmente agli zoccoli 23 degli attuatori 18, allo scopo di regolare l'allineamento a riposo degli attuatori 18 con le leve di selezione 6. Per il fissaggio delle pareti 26 e 28 sul telaio 13, le pareti 26 e 28 sono munite di fori 68 aventi un diametro tale da consentire lo spostamento di regolazione prima del serraggio delle viti 30.

Il montaggio e la regolazione del dispositivo modulare 5 di selezione degli aghi 9 si effettua nel modo seguente.

Dapprima, si dispongono le barrette 10 delle leve 6 tra le traverse superiori 14 e si inseriscono i perni 12 nei fori 11 delle barrette 10 piantando i perni 12 nelle traverse 14 del telaio 13. Indi si inseriscono gli elementi a camma 8 negli intagli 34 del pettine 27 e si fissa questo sul telaio 15 mediante le viti 33. Indi, si fissa la parete 28 sui fianchetti 29 del telaio 13, senza stringere a fondo le relative viti 30.

Indi, si inseriscono nel telaio 13 gli attuatori 18, impegnando due appendici 24 degli zoccoli 23 negli intagli della parete 28 e l'estremità libera di ciascun attuatore 18 tra le appendici 16 e 17 della relativa barretta 10. Indi, si dispone la parete 26 sul telaio 13 facendo inserire le altre due appendici 24 degli zoccoli 23 negli intagli 34. Infine, si fissa la parete 26 sui fianchetti 29, senza stringere a fondo le corrispondenti viti 30.

Per il montaggio dell'adattatore 32, dapprima si fissa sul supporto 51 (Figura 4) la scheda 47 con le boccole 48, e si fissa sul connettore 35 la scheda 56 con gli spinotti 46 e le boccole 58. Indi, si fissa sul connettore 35 la maschera 45 di protezione degli spinotti 46. Indi, si accoppia il supporto 51 con il connettore 35, innestando le spine 55 delle boccole 48 della scheda 47 nelle boccole 58 della scheda 56, fino a far combaciare il bordo 53 del supporto 51 con il bordo 54 del connettore 35. Eventualmente il supporto 51 può anche essere incollato o saldato sul connettore 35.

Indi, si inserisce il gruppo del connettore 35 e del supporto 51 tra i fianchetti 29 del telaio 13, facendo innestare gli spinotti 38, 40 e 41 degli attuatori 18 nelle boccole 48 della scheda 47, fino a portare le appendici 36 del connettore 35 contro i fianchetti 29 del telaio 13. Infine si fissa il connettore 35 sui fianchetti 29, tramite le viti 37.

La regolazione della posizione degli attuatori 18, rispetto alle leve di selezione 6, si effettua impegnando con un cacciavite la testa 65 (Figura 1) del perno eccentrico 64 e ruotando opportunamente il perno eccentrico 64. La regolazione può essere controllata mediante dei misuratori meccanici, oppure mediante misuratori elettrici od elettronici, in tal caso, si eccita almeno uno degli attuatori 18 in modo che questo passi dalla posizione neutra all'ima ed all'altra delle sue posizioni estreme, e si controlla lo spostamento dell'elemento 8 su un monitor. Il perno 64 deve essere ruotato finché l'entità dello spostamento dell'elemento 8 nelle due direzioni risulta il più possibile simile. La regolazione può anche essere controllata su due o più attuatori 18, in modo da avere complessivamente i due spostamenti degli elementi 8 mediamente il più possibile simile. Alla fine della regolazione, si stringono a fondo le viti 30, fissando così le pareti 26, 28 sul telaio 13.

Da quanto visto sopra risultano evidenti i vantaggi del dispositivo di selezione 5 dell'invenzione rispetto ai dispositivi noti. Innanzitutto, il dispositivo 5 può utilizzare un connettore 35 standard, facilitando così la connessione elettrica con i circuiti di pilotaggio. I-noltre, l'adattatore 32 tra gli spinotti 38, 40, 41 degli attuatori 18 e gli spinotti 46 del connettore 35, facilita il montaggio e lo smontaggio dell'adattatore 32 sul dispositivo 5.

A sua volta, la struttura del contenitore 31 con il telaio 13 e due pareti 26 e 286 facilita il montaggio e lo smontaggio degli attuatori 18 e delle leve 6. Infatti, tale montaggio e smontaggio può essere effettuato usando semplicemente un cacciavite. Infine, la regolazione della posizione degli attuatori 18 rispetto alle leve 6, mediante un solo perno eccentrico 64, da una parte consente un forte impaccamento degli zoccoli 43 ed una forte miniaturizzazione del dispositivo 5, dall'altra semplifica enormemente l'operazione di regolazione stessa.

Si intende che al dispositivo di selezione descritto possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni. Ad esempio, può essere variato il passo degli spinotti 46 del connettore 35 o il numero di leve 6 e di attuatori 18 del modulo. Inoltre, l’adattatore 32 può essere formato da una sola scheda di circuiti stampati, la quale può essere munita dei due circuiti su due facce e porta sia le boccole 48 che gli spinotti 46.

Anche il contenitore 31 può avere struttura diversa da quella descritta, e/o la guida 67 per i perni 66 può essere disposta solo su una delle pareti 26, 28. Infine, il dispositivo di selezione 5 può essere usato in altri tipi di macchine od apparecchiature, in cui sia necessario selezionare ad alta frequenza degli elementi di comando.

Claims (11)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo modulare di selezione piezoelettrica di elementi di comando, ad esempio gli aghi di una macchina tessile, comprendente una serie di leve di selezione (6) girevoli su una corrispondente serie di fulcri paralleli (7), una serie di attuatori piezoelettrici (18), ciascuno avente un'estremità collegata ad una di dette leve (6) ed un'altra estremità fissata ad uno zoccolo (23), ed un contenitore (31) per dette leve (6), detti attuatori (18) e detti zoccoli (23), ciascuno di detti attuatori (18) portando un elettrodo centrale (38) e a due elettrodi laterali (40, 41), mezzi di collegamento (35, 46, 47, 51, 56) essendo previsti per collegare elettricamente detti elettrodi (38, 40, 41) con un circuito di pilotaggio di detti attuatori (18), caratterizzato dal fatto che detti elettrodi sono formati da primi spinotti (38, 40, 41) rigidi paralleli, innestatili su corrispondenti boccole (48), detti mezzi di collegamento (35, 46, 47, 51, 56) comprendendo un adattatore (32) portante dette boccole (48).
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto adattatore (32) comprende un connettore multiplo (35) formato da secondi spinotti (46) rigidi e paralleli, i quali sono disposti in modo differente da detti primi spinotti (38, 40, 41), detti primi spinotti (38, 40, 41) e detti secondi spinotti (46) essendo collegati fra loro mediante almeno una scheda (47) di circuiti stampati su cui sono fissate dette boccole (48).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detti spinotti laterali (40, 41) di detti attuatori 18 sono elettricamente collegati tramite due conduttori comuni (49, 50) di detta scheda (47) a due di detti secondi spinotti (46), detti spinotti centrali (38) di detti attuatori (18) essendo collegati tramite conduttori individuali di detta scheda (47) ad altrettanti secondi spinotti (46).
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto che detti secondi spinotti (46) sono disposti su due file in detto connettore multiplo (35), detti conduttori comuni (49, 50) collegando elettricamente dette boccole (48) relative a detti primi spinotti laterali (40, 41).'
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto adattatore (32) comprende un'altra scheda (56) sovrapposta con detta almeno una scheda (47), almeno parte di dette boccole (48) essendo munite ciascuna di una spina (55), detta altra scheda (56) essendo munita di altre boccole (58) atte ad accogliere dette spine (55).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detta seconda scheda (58) è munita di conduttori (59, 61, 62) atti a collegare le boccole (58) di detta seconda scheda (58) con detti secondi spinotti (46).
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto che dette boccole (48, 58) sono saldate sulle rispettive schede (47, 56) di circuiti stampati, dette schede (47, 56) essendo fissate ciascuna su un corrispondente supporto (51, 35).
8. 8. Dispositivo secondo la rivendicazione 6 o 7, caratterizzato dal fatto che detto contenitore (31) comprende un telaio (13) portante detti fulcri (7), e due pareti opposte (26, 28) fissate amovibilmente su detto telaio (13), detti zoccoli (23) essendo muniti di appendici (24) in impegno con corrispondenti intagli (25) di dette pareti (26, 28), mezzi di regolazione (64, 66, 67) essendo previsti tra detto telaio (13) ed almeno una di dette pareti (34, 36).
9. 9. Dispositivo secondo la rivendicazione 8, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione (64, 66, 67) comprendono un perno (64) fulcrato eccentricamente su detto telaio (13) ed impegnante un foro (69) di ciascuna di dette pareti (26, 28) per regolare la posizione di detti attuatori (18) rispetto a quella di dette leve ( 6 ) .
10. 10. Dispositivo secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di regolazione (64, 66, 67) comprendono inoltre almeno un elemento (66) portato da detto telaio (13) ed atto ad impegnare una guida (67) portata da ciascuna di dette pareti (26, 28) per consentire uno spostamento di detto telaio (13) perpendicolarmente a detti attuatori (18).
11. 11. Dispositivo modulare di selezione piezoelettrica di elementi di comando, ad esempio gli aghi di una macchina tessile, sostanzialmente come descritto con riferimento agli annessi disegni.