Telaio

Telaio   Struttura di sostegno costituita da sezioni congiunte tra loro: Uno scaffale costituito da un telaio metallico su cui sono poste delle assi.

— Agr. Telaio diraspatore, graticcio di rete metallica o di listelli di legno di cui sono provviste le pigiatrici meccaniche dell'uva. (Serve a separare i raspi dagli acini prima della pigiatura.)

— Costr. e Mecc. Struttura piana costituita da pilastri e architravi rigidamente collegati tra loro, la quale fonda la propria capacità resistente proprio sulla rigidità di tali connessioni, quindi sulla continuità che si stabilisce tra gli elementi che la costituiscono.

— Edil. Elemento costitutivo di un infisso o di un serramento, composto essenzialmente da una cornice che contiene un pannello.  � Telaio d'aerazione, telaio a lamelle mobili che possono essere aperte o chiuse a volontà.

— Ferr. Nei veicoli ferroviari, armatura rettangolare, rigida, in acciaio, appoggiata sul treno delle ruote e che sostiene la caldaia di una locomotiva e i suoi accessori, o la cassa di una automotrice, di un carro o di una vettura. � Telaio degli aghi, o cambiamento di uno scambio.

— Ind. graf. Cornice rettangolare in ferro, nella quale vengono sistemate, con la marginatura, le pagine di composizione e i clichιs, fissati dai serraforme. (Il tutto, unito, costituisce la forma da stampa tipografica.)

— Ind. tess. Macchina costituita da un complesso di organi ciascuno dei quali concorre alla formazione dell'intreccio di un tessuto.

— Lav. femm. Telaio da ricamo, telaio composto da due cerchietti di legno rientranti l'uno nell'altro e fra i quali viene teso il tessuto da ricamare.

— Macch. Apparecchio, dispositivo, struttura portante degli organi funzionali di alcune costruzioni meccaniche. (Ha dimensioni, rigidità, indeformabilità legate alle dimensioni e al peso di detti organi e alla precisione richiesta per il loro funzionamento.)

— Mar. Telaio di poppa, dritto di poppa.

— Mil. Dispositivo costituito da due guide collegate da traverse e calastrelli, sul quale scorrevano rinculando gli affusti da piazza e da costa (inizio  XIX sec.).

— Tecn. Struttura rigida realizzata, secondo il contorno di una figura geometrica semplice (quadrangolo, poligono, cerchio), mediante elementi metallici o in legno, atta a sostenere un pannello di uguale forma che viene fissato a essa. � Telaio da impiallacciatura, intelaiatura metallica atta a sostenere il pannello di legno centrale di un'impiallacciatura doppia, durante l'operazione di incollatura dei fogli laterali.

— Trasp. Struttura metallica indeformabile, collegata alle ruote mediante le sospensioni, che ha la funzione di sostenere il motore e la carrozzeria degli auto e motoveicoli. (Nel caso di autoveicoli a carrozzeria portante il telaio forma un tutto unico con la carrozzeria insieme con la quale assolve la funzione portante.)  � Telaio a resistenza differenziale, telaio di un autoveicolo, formato da una struttura analoga alla precedente, ma le cui parti sono costituite da elementi portanti la cui resistenza a urti o sollecitazioni esterne è decrescente dal centro alla periferia. (Ha la funzione di aumentare la sicurezza delle persone a bordo poichè la maggior deformabilità della parte anteriore e posteriore diminuisce, assorbendo energia cinetica, la violenza di un eventuale urto trasmesso all'abitacolo.) � Nelle biciclette, struttura metallica tubolare che collega rigidamente fra loro forcelle, manubrio, pedaliera e sellino. (In alcuni tipi di biciclette è provvisto di uno snodo centrale che consente di piegare in due il veicolo.)

u Costruzioni e Meccanica razionale

Partendo  dall'antico sistema elementare a trilite, nel quale i due pilastri e l'architrave, a questi semplicemente appoggiato, non erano in grado di collaborare effettivamente tra loro, e operando sui soli vincoli interni, saldando cioè insieme gli estremi dei tre elementi, si ottiene una nuova struttura, il telaio, rigida e indeformabile, di grande resistenza statica e di conseguente vasto impiego (sia in edifici di abitazione sia in edifici industriali) in tutte le sue possibili realizzazioni, dai semplici telai piani (portali) a quelli tridimensionali.

Componendo insieme due o più portali semplici o doppi si costituisce un telaio multiplo nel quale la continuità tra un numero maggiore di elementi aumenta la rigidità e quindi la resistenza d'insieme (lo si può considerare simile a una trave continua su appoggi rigidi); in entrambi l'aggregazione porta nuovi vantaggi statici (ad es. nel portale doppio la trave orizzontale funge contemporaneamente da elemento portante per il telaio inferiore e da catena per quello superiore). Estendendo l'aggregazione dei telai anche in una terza direzione, giungiamo infine a quelli trimensionali in pratica maglie rettangolari tutte collaboranti tra loro.

La resistenza di un telaio è quindi basata sul comportamento monolitico che gli permette di resistere ugualmente bene sia a carichi verticali sia a carichi orizzontali. Infatti se il corrente è sottoposto a carico verticale si inflette provocando di conseguenza la rotazione degli estremi dei montanti: risulteranno così sollecitati sia a flessione sia a compressione tutti gli elementi componenti. Salvo poi a verificare la prevalenza della sollecitazione di flessione nel corrente e di quella di compressione nei montanti, con conseguente necessaria variazione delle sezioni resistenti: più sottili negli elementi verticali, più alte in quello orizzontale. Nel caso invece di forze agenti orizzontalmente, la continuità del corrente fa sì che parte del carico venga trasmesso al montante non direttamente sollecitato, stabilendo così un'effettiva compartecipazione statica di tutti gli elementi costituenti.

Esternamente un telaio può essere variamente vincolato mediante incastri o cerniere a seconda delle necessità, presentando maggiore rigidità nel primo che nel secondo caso. Sia per i vincoli esterni sia per quelli interni, il telaio si presenta sempre come un sistema iperstatico, rendendo di conseguenza laboriosa la determinazione del suo stato tensionale. Ma mentre nei casi più semplici sarà sufficiente fare uso dei metodi di calcolo generalmente applicati, in quelli più complessi, tali da rendere questi metodi inadeguati, si preferisce ricorrere o al metodo delle forze o a quello delle deformazioni, consistenti rispettivamente nell'assumere come incognite le caratteristiche di sollecitazione e quelle di deformazione dei nodi e nel determinarle imponendo che siano soddisfatte nel primo caso le equazioni di congruenza delle deformazioni e nel secondo le equazioni di equilibrio.

u Edilizia

Si distinguono i telai fissi (detti anche controtelai) e i telai mobili a seconda che siano rigidamente vincolati alla struttura muraria che delimita il vano, oppure siano apribili. I primi costituiscono l'infisso, i secondi il serramento in senso proprio.

Anticamente erano realizzati in ferro, per casi particolari, e più generalmente in legno che, nel caso di serramenti di finestre, erano chiusi con carta oleata o con tela immersa in trementina. Questo tipo di chiusura, in uso solo presso le famiglie più abbienti, fu sostituito in maniera generalizzata con quello in vetri trasparenti solo a partire dalla metà del XVII sec.

Ancor oggi il legno è il materiale più correntemente utilizzato per la sua economicità e per la sua bassa conducibilità termica. Tuttavia la messa a punto di profilati semplici o tubolari in alluminio o in leghe leggere ha incrementato l'impiego di telai metallici, indeformabili. I telai in cemento armato, piω economici di quelli in metallo o in legno, trovano impiego negli edifici industriali.

u Industria tessile
 

v Storia

In origine la tensione dei fili d'ordito, necessaria per poter inserire alternativamente sopra e sotto di essi il filo di trama, era realizzata tra un albero e il corpo del tessitore, oppure fra due bastoni legati ad alberi o a pioli conficcati nel terreno. Il telaio a mano più antico era appunto il telaio orizzontale a terra, senza quadro, in uso presso gli Egizi nel periodo predinastico: l'ordito veniva teso fra due rulli legati a quattro pioli infissi nel suolo; i fili dispari erano fissati a una bacchetta di legno disposta superiormente all'ordito e appoggiata su due pietre, mentre i fili pari venivano separati dai primi con un'altra bacchetta disposta in costa; nel varco creato fra le due bacchette veniva inserito il filo di trama.

Verso il  XVI sec. a.C. comparve in Egitto un telaio verticale con due rulli sorretti da una incastellatura (quadro) rettangolare in legno; la disposizione delle bacchette era identica a quella del telaio orizzontale a terra, e la formazione del tessuto era eseguita nella parte inferiore del telaio dal tessitore seduto.

Il telaio con l'ordito teso da pesi, in uso anche in Grecia fin dal XII sec. a.C., era caratterizzato da un rullo sorretto da due montanti; i fili d'ordito divisi in fasci erano tesi fra il rullo e una serie di pesi di pietra o di terracotta. La formazione del tessuto era eseguita nella parte superiore del telaio; con l'aggiunta di più bacchette per sollevare e abbassare i gruppi di fili si ottenevano numerose varietà di intrecci e di disegni.

Al II sec. a.C. risale il telaio orizzontale con due rulli con funzione di subbi: su quello posteriore erano avvolti i fili d'ordito, su quello anteriore il tessuto fabbricato; opportuni dispositivi, con funzione di licci, divaricavano i fili d'ordito alternati per consentire il passaggio della spola contenente la trama.

Un tipo di telaio orizzontale in cui i licci erano alzati e abbassati da pedali, e dotato di una navetta rudimentale fu introdotto in Europa nel XIII sec., rimanendo per lungo tempo pressochè invariato.

I primi tentativi di trasformare il telaio a mano in telaio meccanico sono dovuti al francese J. B. Degennes (1677), il quale introdusse una navetta condotta da due cursori che la tenevano successivamente in presa per un'estremità attraverso il passo, e all'inglese J. Kay che inventò (1733) la navetta volante e (1738) il pettine meccanico. Nel 1745 J. Vaucanson costruì un telaio meccanico funzionante a energia idraulica e animale, che però non fu mai utilizzato. Nel 1786 E. Cartwright brevettò il suo primo telaio a comando meccanico, azionato da una macchina a vapore, che costituì la base della produzione industriale. A questo primo modello egli apportò numerose modifiche introducendo il regolatore del tessuto e un dispositivo d'arresto del telaio che entrava in funzione alla rottura del filato.

Tuttavia la tessitura degli operati rimaneva ancora complicata e laboriosa; già Claude Dougon (1606), Basile Bouchon (1725) e Falcon (1728), tutti francesi, avevano cercato di semplificare il sistema; fu J. M. Jacquard a perfezionare i tentativi dei predecessori costruendo nel 1804 una macchina d'armatura (che da lui prese il nome) da applicare al telaio, con la quale fu possibile sostituire l'impiego degli operai “tiralacci”. La portata della jacquard (cento arpini) fu successivamente aumentata dal bolognese Vincenzi. A S. Crompton si deve l'invenzione della ratiera a semplice alzata, e agli inglesi Hattersley e Smith quella della ratiera a doppia alzata.

Con l'introduzione del cambio automatico della spola esaurita a opera dell'americano James H. Northrop (1894) il telaio fu reso completamente automatico. Nel 1909 G. Westinghouse applicò il motore elettrico individuale ai telai e, nel 1950, la Sulzer Gebrόder iniziς la produzione dei telai senza navetta.

v Costituzione e funzionamento

Il telaio è costituito da una incastellatura metallica che regge tutti i meccanismi. I fili d'ordito si svolgono dal subbio d'ordito, scorrono sul portafili oscillante esercitandovi una certa pressione che determina, mediante il regolatore d'ordito, l'alimentazione automatica dell'ordito stesso alla tensione richiesta. Dopo l'invergatura, il cui scopo è quello di separare i fili pari da quelli dispari, i fili sono sottoposti al rimettaggio, ossia sono infilati nei maglioni dei licci. Durante la corsa di svolgimento, i fili vengono alzati a gruppi dalle maglie dei licci con un ritmo che dipende dal tipo di armatura da fabbricare. Nel passo d'ordito così formato viene inserito il filo di trama per mezzo della navetta, o con altro dispositivo o sistema. A fili alzati (passo aperto) o abbassati (passo chiuso), o mentre si alzano i fili in riposo (passo incrociato), la cassa battente, munita di un pettine attraverso i cui denti passano i fili, fa scorrere la trama verso il subbio avvolgipezza, poi ritorna nella posizione primitiva. Si abbassano tutti, o in parte, i fili in alzata e si alzano tutti, o in parte, i fili che erano in riposo: in questo nuovo passo si inserisce una nuova trama, che a sua volta viene avvicinata dalla cassa battente a quella già inserita. Così di seguito, trama dopo trama, si ottiene il tessuto con l'armatura desiderata.

Durante il tessimento i telai moderni si arrestano soltanto in caso di rottura della trama o dell'ordito, o di qualche raro inconveniente meccanico; pertanto, a seconda del tipo di telaio e della qualità dei filati impiegati, si possono assegnare a ciascuna tessitrice da 8 a 60 telai e piω. Se i licci sono da 2 a 5 il comando è di solito a eccentrici interni o a marcia interna; fino a 12 licci può essere a tamburo; fino a un massimo di 24 licci per il cotone e di 35 per la seta il comando è a ratiera; quando sono richiesti rapporti maggiori occorre applicare al telaio la jacquard; con jacquard accoppiate Vincenzi e Verdol si ottengono rispettivamente portate fino a 2.640 e 2.648 fili. L'altezza in pettine dei telai può variare dagli 80 cm per alcuni tessuti di seta fine, a 23 m per i feltri di cartiera.

A seconda delle caratteristiche del tessuto o dei filati si impiegano:

i telai con cambio automatico della spola, a una sola navetta per tessuti rigati, a quattro navette per tessuti quadrettati;

i telai con cambio automatico della navetta, impiegati soprattutto per filati delicati o per filati a basso titolo;

i telai autospola o unifil, a una sola navetta ma dotati di una testa di spoliera che autoconfeziona le spole impiegate nel telaio stesso;

i telai imbozzimatori, nei quali i fili d'ordito si svolgono direttamente dalla cantra e, prima di passare ai licci, vengono imbozzimati;

i telai pic a pic, non automatici, a più navette alloggiate in sorta di scatolette, dette cassini, disposte ai lati della cassa battente (se per tessuti a quattro colori vi sono quattro cassini per lato a comando contemporaneo; se per tessuti a sette colori i quattro cassini sono a comando indipendente); questi telai sono impiegati nel campo laniero e in quello serico per la produzione di tessuti a trame dispari;

i telai circolari, nei quali due organi o due navette corrono su una rotaia circolare orizzontale, che costituisce il bordo di un tamburo dal cui centro inferiore parte l'ordito il quale, disponendosi su due gruppi di licci, diametralmente opposti, dΰ luogo a due intrecci; ne risulta una pezza di tessuto a forma di tubo che viene poi tagliato;

i telai per nastri, costituiti da tanti elementi a una sola testa (fino a 60 e piω teste); la trama è trascinata attraverso il passo da una navetta che, anzichè lanciata, viene comandata da una cremagliera lunga quanto il telaio; questi telai possono essere anche a teste indipendenti, il che evita l'arresto di tutta la macchina in caso di rottura del filato;

i telai spolinati, impiegati nel campo serico per la produzione dei tessuti spolinati; sono una sorta di combinazione fra il telaio comune e quello per nastri; gli spolini (fino a quattro) sono alloggiati in una cassa disposta davanti alla normale cassa battente;

i telai per spugna, caratterizzati dal fatto che le bielle che comandano la cassa battente sono snodate in modo da avvicinare, due o piω volte consecutive, le trame al tessuto già fabbricato ma senza serrarle a fondo e, all'inserzione di un'altra trama, di spingerle tutte insieme a fondo;

i telai per velluti, tappeti a riccio o a pelo, nei quali, per la formazione dell'anello, si inseriscono nel passo e poi si estraggono dopo l'inserzione della trama apposite bacchette o aghi d'acciaio. Un tipo particolare è il telaio per velluti a doppia pezza: in esso si svolgono da un medesimo subbio due catene di fondo, o il filo di pelo da un subbio e gli orditi da due subbi; due navette (sostituite nei telai moderni da due pinze) corrono contemporaneamente nel passo superiore e inferiore creato nell'ordito formando un velluto doppio; un coltello scorrevole lungo tutta l'altezza del tessuto lo taglia formando due pezze che vanno ad avvolgersi su due subbi distinti;

i telai per feltri di cartiera, che raggiungono grandi altezze; sono dotati di navette d'acciaio della lunghezza di 75 cm e del peso di 9 kg.

Esistono inoltre telai per tessuti elastici, telai per garze, per moquettes agugliate, per filtri e tessuti industriali pesanti, per tessuti con crine, per sacchi e per tessuti tubici, per tessuti a doppia faccia, reti, tulle, ecc.

v Telai speciali

Poichè la tendenza attuale è quella di conseguire una maggiore velocità di marcia del telaio, sono stati studiati e realizzati telai speciali senza navetta. Con essi la trama è prelevata direttamente da rocche fisse, disposte a un lato del telaio, in modo da eliminare la bobinatura. Nel telaio Sulzer la trama viene lanciata, anzichè dalla navetta, mediante un piccolo proiettile. In un altro tipo di telaio due nastri flessibili di acciaio, alla cui estremità libera si trovano le pinze che afferrano la trama, entrano contemporaneamente nel passo da entrambi i lati. La pinza destra accompagna la trama fino a metà altezza del tessuto, dove viene afferrata dalla pinza sinistra e trascinata fuori a sinistra. In una variante di questo telaio la trama viene inserita da speciali aghi a pinza e con sistema analogo al precedente. Nei telai Kovo e Draper la trama viene inserita mediante un getto d'acqua o d'aria sotto pressione. Tutti questi telai raggiungono una produzione che è circa tre volte quella dei telai automatici; il loro costo elevato ne limita tuttavia la diffusione.