telaio
Dispositivo mediante il quale si esegue la tessitura, dotato perciò di organi adatti all’intreccio della trama e dell’ordito (➔ tessitura).
Ossatura strutturale costituita da vari elementi, per lo più travi e piastre disposti in modo da formare un’armatura più o meno rigida e indeformabile (spesso di forma quadra o rettangolare), diversa a seconda dei materiali e dei sistemi adoperati e dello scopo al quale il t. è destinato.
Tecnica
T. per tessere
Cenni storici
Il t. per tessere è noto fin dalla più remota antichità, almeno nella sua struttura rudimentale. Uno dei più antichi e semplici t. a licci è stato trovato in India ed è formato da due bastoni, uno per l’ordito e l’altro per la trama, e da due licci (meccanismi che servono a sollevare e ad abbassare determinati gruppi di fili dell’ordito); la spola compie il doppio ufficio di spola e di pettine. Per trovare un t. a più licci bisogna arrivare al 1775, anno in cui l’operaio tessitore Ponson inventava il suo t. ad agganciamento a 8 licci, che permetteva di tessere alternativamente 2 armature sullo stesso tessuto. Nel 1798 Verzier ideava il suo t. a legatura che permetteva di montare fino a 80 licci. L’introduzione della trama nel passo formato dall’ordito era eseguita a mano, prima con lo stesso gomitolo poi con la navetta, fino al 1733, anno in cui l’inglese J. Kay di Bury ideò il sistema del lancio della navetta, perfezionato dal figlio Robert in modo da poter lavorare con più navette contemporaneamente.
L’idea di far dipendere tutti i movimenti del t. da un unico organo motore fu di Leonardo da Vinci, che ideò i meccanismi necessari, ma la prima realizzazione fu ottenuta alla fine del 16° sec. a opera, si crede, di A. Möller di Danzica. Numerosissimi tecnici studiarono i problemi della tessitura: soprattutto per la fabbricazione dei tessuti operati si incontrarono notevoli difficoltà per il comando degli organi del t. secondo quanto predisposto nei disegni. L’avvio alla soluzione del problema fu dato da B. Bouchon, che nel 1725 ideò un meccanismo per il tiro dei cordoni il cui comando avveniva per mezzo di una carta continua in cui erano ricavati dei fori disposti secondo la necessità del disegno. Questo dispositivo fu migliorato da Falcon permettendo la tessitura di grandi disegni, e da altri, mentre solo nel 1744 con J. Vaucanson si realizzava la meccanizzazione del t. per tessuti operati. Il merito di aver riunito le diverse invenzioni in un unico prototipo è dovuto a J.-M. Jacquard (1808) il quale, con alcuni miglioramenti da lui ideati, mise a punto una macchina pressoché perfetta.
Deriva dal t. a mano; i vari organi, alloggiati in un’incastellatura metallica formata da due spalle collegate da traverse e coronate da un cappello, sono comandati da un unico albero, principale, che riceve il moto attraverso una trasmissione a cinghia o a ingranaggi. I vari tipi di t. meccanici si differenziano essenzialmente per il comando dei licci, per il numero delle navette e per il tipo di tessuto che possono fabbricare. Ogni liccio è comandato da apposito meccanismo detto ratiera o a mezzo di eccentrico; per i tessuti operati il comando è effettuato spesso con macchine d’armatura derivate da quella ideata da Jacquard. In queste macchine ogni filo di ordito (a in fig. 1) è solidale a una funicella b e questa, a sua volta, è collegata a un arpino c, che può muoversi sotto l’azione di un cartone forato d, disposto in catena continua su un tamburo o un prisma girevole. Se il cartone, quando si sposta nel verso della freccia, non presenta un foro in corrispondenza dell’asta (per es. e), questa sposta indietro (nella posizione f) l’arpino corrispondente c, cosicché il coltello g, quando si alza, non può trascinare l’arpino e non può quindi alzare il filo a. Al contrario, se il cartone presenta un foro in corrispondenza dell’asta (per es. h), l’arpino corrispondente i non si sposta: il coltello l alza l’arpino e quindi il filo m.
Nel t. meccanico il lancio della navetta rappresenta l’operazione fondamentale; deve attraversare l’ordito con rapidità, mantenersi ben diritto per non rompere i fili di ordito, e svolgere regolarmente la trama.
Il t. senza navetta, di cui il primo prototipo risale agli anni 1920 mentre i primi t. per produzione industriale sono entrati in funzione nella seconda metà degli anni 1950, ha soppiantato quasi del tutto quello meccanico, rispetto al quale offre diversi vantaggi: elevata produzione, dovuta alla maggior velocità d’inserzione di trama; più alta produttività del tessitore, in quanto l’impegno e l’intervento risultano diminuiti; rotture meno frequenti di filato, poiché le sollecitazioni a cui quest’ultimo è sottoposto sono minori a causa della ridotta apertura del passo e della riduzione nella corsa della cassa battente; formazione di un tessuto più regolare; eliminazione dell’operazione di rispolatura. Per contro, si hanno delle limitazioni: minore adattabilità della macchina a lavorare con filati composti da qualsiasi tipo di fibra e con filati di titolo molto diverso; cimose regolari, ma di aspetto diverso; prezzo più elevato, sebbene il costo per unità di battuta sia inferiore.
Il movimento dei licci, lo svolgimento della catena e l’avvolgimento del tessuto differiscono da quelli del t. meccanico per i dispositivi di azionamento, controllati elettronicamente. Molto più notevoli sono le differenze riguardo all’inserzione della trama. Tra i sistemi di inserzione proposti, alcuni dei quali caduti in disuso o non pervenuti a un soddisfacente stadio di industrializzazione, i più diffusi sono il sistema a proiettile, il sistema a nastri flessibili o a lance rigide bilaterali e il sistema a fluido.
Il funzionamento del sistema a proiettile con alimentazione unilaterale si articola in 7 fasi (fig. 2): 1) l’alimentatore di filo a riceve il capo del filo di trama; 2) l’alimentatore porge il capo del filo al morsetto del proiettile b; 3) la trama viene inserita e il proiettile frenato; 4) il tenditore di filo c ritira la trama appena inserita; 5) le pinze di cimosa afferrano il filo da ambo le parti, l’alimentatore di filo viene chiuso e il morsetto del proiettile si apre; 6) taglio del filo e ritorno del proiettile; 7) il proiettile è tornato alla posizione di partenza e i due capofili della trama vengono inseriti per la legatura nel prossimo passo. Il sistema di lancio del proiettile è simile al sistema di lancio a spada della navetta. Essendo il proiettile lanciato in una sola direzione, il ritorno di esso si effettua su un percorso diverso.
Nel sistema a nastri flessibili o a lance rigide bilaterali, con alimentazione unilaterale, vi sono due elementi, costituiti da nastri flessibili o lance rigide e muniti di apposite pinze, che sono collocati uno per parte della cassa battente. Il sistema a lance rigide è schematizzato, nelle varie fasi, in fig. 3: 1) il filo di trama, proveniente dalla rocca a, tramite il freno b, il tastatore elettronico c, e il porgitore d, è tenuto dalla pinza e e dalla forbice f che lo ha tagliato; 2) e 3) la lancia sinistra g afferra il filo di trama e, al centro del passo, lo porge alla lancia destra h; 4) le lance si ritirano e il filo di trama è tenuto dalla pinza i; 5) il pettine l batte il filo di trama, che viene tagliato a filo della cimosa dalle cesoie m; successivamente, il pettine si allontana dal tessuto e il porgitore si solleva per il nuovo ciclo. Si tratta della macchina più diffusa nell’industria laniera.
Il sistema a fluido è assai diverso, come concetto, dai precedenti. In questi t., infatti, non si ha un vettore meccanico che provvede al trasporto della trama, ma l’inserzione avviene per lancio, attraverso la bocca dell’ordito, del tratto di trama precedentemente preparato, utilizzando allo scopo un fluido in pressione (aria o acqua) che accompagna la trama su tutta l’altezza del telaio. Si tratta delle macchine con più elevata capacità di inserzione. Delle due varianti esistenti delle macchine ad aria, la prima, a ugello unico, non viene più costruita; la seconda, oltre all’ugello principale unilaterale, è munita di ugelli a staffetta, posti a intervalli lungo la bocca, che consentono alla trama di mantenere l’energia di moto iniziale, in qualsiasi condizione. Il principio di funzionamento del t. con ugelli a staffetta appare evidente dallo schema della fig. 4, nella quale a rappresenta la rocca d’alimentazione, b il filato di trama, c, il dispositivo alimentatore, d l’ugello principale, e gli ugelli a staffetta. La posizione degli ugelli e del filo di trama mostra chiaramente come il filo sia trasportato tangenzialmente o ‘su cuscino d’aria’; per migliorare l’accelerazione della trama anche il pettine è stato ridisegnato in modo da costituire un canale ideale entro cui l’aria iniettata può sviluppare il massimo effetto dinamico. Le macchine ad acqua si prestano egregiamente alla tessitura di molti articoli, specie di quelli realizzati con fili continui sintetici (in ogni caso il t. ad acqua è impiegabile solo in presenza di fili composti da fibre idrofobe).
Particolari tipi di telaio
Nel t. per pavimentazione tessile, detto anche macchina per tufting, gli organi principali sono: a) una barra portaaghi, con tanti aghi quanti sono i fili necessari per l’intera altezza del tessuto; b) una plancia o piano di tuftatura, sul quale scorre il fondo primario, o canovaccio di base, o fondo di ancoraggio del manufatto; c) una barra portaganci che opera sotto il fondo primario e trattiene i fili portati dagli aghi; d) una barra portacoltelli, per il taglio del fiocchetto riccio e, di conseguenza, la formazione del pelo del manufatto; e) un sistema di alimentazione del fondo primario; f) un sistema di alimentazione del filato di pelo (in genere attraverso tubi e trascinato da aria compressa). Con canovacci di cotone e/o iuta e pelo di lana (per la sua notevole resilienza è impiegata negli articoli di maggior pregio), fiocco di viscosa, nailon, fibre acriliche ecc., si producono con questa tecnica moquettes, tappeti, stoffe per arredamento, imbottiture ecc.
Il t. per ricamo (o macchina per ricamo), derivato dal primo modello, con pantografo azionato a mano, messo a punto a San Gallo (Svizzera) nel 1830, lavora su grandi dimensioni (sia in altezza, sia in lunghezza) e a campi sovrapposti, opera con il tessuto da ricamare verticale e mobile, mentre gli elementi portaaghi e le navette sono rispettivamente in posizione anteriore e posteriore al tessuto. Il ricamo è dato dalla formazione di una serie di punti di legatura tra il filo dell’ago e il filo della navetta. Tutti i movimenti degli organi preposti alla formazione dei punti sono determinati e sincronizzati da un gruppo di lettura della carta forata riproducente il ricamo da eseguire.
Il t. per tulle e pizzi, detto anche t. a bobinette, lavora per intreccio di una serie di fili longitudinali con un filo trasversale; quest’ultimo, all’inizio del ciclo, è anch’esso longitudinale e si pone nell’assetto trasversale solo al momento dell’intreccio. In altri termini, si potrebbe dire che il filo di legatura all’interno di una bobinetta assume nella sua porzione terminale prima della legatura un moto pendolare.
Altri telai
Nelle costruzioni meccaniche, elemento costitutivo di ogni tipo di macchina, che assicura la resistenza meccanica dell’insieme e l’unione di vari elementi componenti la macchina stessa. In generale il t. è costituito da robusti profilati metallici collegati fra loro a costituire un unico complesso resistente: così, per es., il t. degli autocarri o dei pullman è formato da due longheroni, ottenuti con profilati a U o con elementi scatolari, collegati da traverse di irrigidimento a 90° e, in alcuni casi, anche a 45°; al t. sono fissati il motore, la scocca, le sospensioni, i paraurti. È sinonimo di châssis.
Nella scienza delle costruzioni, struttura risultante dalla connessione rigida di più aste ad asse rettilineo, o leggermente curvilineo. In particolare si parla di t. piani, quando gli assi di tutte le aste del sistema sono contenute in un medesimo piano, che sia anche piano di simmetria per le forze applicate alla struttura. Il calcolo delle strutture iperstatiche complesse si esegue mediante l’uso dell’elaboratore elettronico, sfruttando i procedimenti di tipo matriciale (➔ matrice) che meglio si prestano alla risoluzione del problema rispetto ai vecchi procedimenti per iterazione come, per es., il metodo tipo Cross. Finché si rimane nel campo dell’elasticità lineare, infatti, la determinazione delle incognite iperstatiche di una struttura consiste nel risolvere un sistema di equazioni lineari in numero pari a quello delle incognite. Nei sistemi intelaiati, nell’ipotesi che si possano trascurare allungamenti e accorciamenti dei vari elementi, le incognite sono rappresentate dalle rotazioni e dagli spostamenti dei nodi. Scritte le equazioni della statica per ogni nodo si determinano le incognite. Successivamente si determinano i momenti flettenti che si risentono nelle sezioni terminali delle singole aste del t., mediante relazioni, anch’esse lineari, funzioni delle caratteristiche geometriche ed elastiche dell’asta stessa.
Telecomunicazioni
Antenna a t.
È un’antenna direttiva costituita da un conduttore avvolto in modo da formare una curva chiusa (le forme più usuali sono la quadrata e la circolare); a causa della bassa resistenza di radiazione è usata quasi esclusivamente come antenna ricevente. Se ne distinguono due categorie, quella dei t. aperiodici e quella dei t. risonanti, a seconda che le dimensioni geometriche del circuito d’avvolgimento siano molto piccole oppure no rispetto alla lunghezza d’onda di lavoro.
I t. aperiodici sono generalmente costituiti da più spire; si comportano come una vera e propria bobina d’induttanza e vengono accordati con un condensatore variabile in parallelo; presentano una direttività bidirezionale (diagramma a 8) con la direzione di massimo giacente nel piano del t. e costituiscono l’antenna tipica della radiogoniometria su onde lunghe e medie.
I t. risonanti sono costituiti da una sola spira disposta secondo un quadrato il cui lato è lungo, rispettivamente, 1/8 (t. a semionda) o 1/4 (t. a onda intera) della lunghezza d’onda di lavoro; la caratteristica di direttività è nettamente diversa da quella dei t. aperiodici: per es., i t. a onda intera presentano una caratteristica bidirezionale con la direzione di massimo ortogonale al piano del telaio. I t. risonanti sono usati nel campo delle onde decametriche o metriche.