DE102012025302A1 - Rotationsflechtmaschine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Rotationsflechtmaschine 1 mit einer Flechtachse 14 zum Verflechten von strangförmigem Material, insbesondere Draht, Kohlenstofffasern oder Textilfasern, zu Geflechten. Die Rotationsflechtmaschine 1 weist eine Mehrzahl von ersten und zweiten Spulenträgern 4, 5 auf, welche sich vorzugsweise gegenläufig um die Flechtachse 14 drehen. Die Rotationsflechtmaschine 1 ist dazu eingerichtet, von den ersten und zweiten Spulen 43, 51 auf den ersten und zweiten Spulenträgern 4, 5 bereitgestellte erste und zweite Stränge 10, 11 miteinander zu verflechten. Die ersten Spulenträger 4 sind so angeordnet, dass sich die zweiten Stränge 11 vollständig um sie herumbewegen können. Weiterhin werden die ersten Spulenträger 4 entlang einer geschlossenen, um die Flechtachse 14 umlaufenden Führungsbahn geführt. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Oberfläche der wenigstens einen geschlossenen Führungsbahn als Zahnkranz 6, 7 ausgebildet ist und dass an den ersten Spulenträgern 4 jeweils wenigstens ein Zahnrad 41, 42 drehbar angebracht ist, welches mit dem Zahnkranz 6, 7 kämmt und ständig, insbesondere auch während einer Bewegung der zweiten Stränge 11 um die ersten Spulenträger 4 herum, mit dem Zahnkranz 6, 7 im Eingriff ist. Der zweite Strang 11 taucht dabei vorzugsweise in eine Vertiefung 71 in einer Zahnlücke des Zahnkranzes 6, 7 ein, während sich der erste Spulenträger 4 an ihm vorbeibewegt.The invention relates to a rotary braiding machine 1 with a braiding axis 14 for braiding strand-like material, in particular wire, carbon fibers or textile fibers, into braids. The rotary braiding machine 1 has a plurality of first and second bobbins 4, 5, which preferably rotate in opposite directions about the braiding axis 14. The rotary braiding machine 1 is configured to intertwine first and second strands 10, 11 provided on the first and second coil carriers 4, 5 by the first and second coils 43, 51. The first bobbins 4 are arranged so that the second strands 11 can move around them completely. Furthermore, the first bobbin carriers 4 are guided along a closed guideway surrounding the braiding shaft 14. According to the invention, it is provided that the surface of the at least one closed guideway is formed as a toothed rim 6, 7 and that at least one gear 41, 42 is rotatably mounted on the first coil carriers 4, which meshes with the ring gear 6, 7 and constantly, in particular during a movement of the second strands 11 around the first bobbin 4 around, with the ring gear 6, 7 is engaged. The second strand 11 preferably dips into a recess 71 in a tooth space of the toothed rim 6, 7, while the first coil support 4 moves past it.
Description
Die Erfindung betrifft eine Rotationsflechtmaschine zum Verflechten von strangförmigem Material, insbesondere von Draht oder Textilfasern, Kohlenstofffasern oder anderen strangförmigen Carbonmaterialien, zu Geflechten.The invention relates to a rotary braiding machine for braiding strand material, in particular wire or textile fibers, carbon fibers or other stranded carbon materials, into braids.
Derartige Rotationsflechtmaschinen werden verwendet zur Herstellung von hohlen Schlauchgeflechten aus dem strangförmigen Material, beispielsweise aus Metalldrähten, Garnen oder Kunststofffasern, oder (durch nachfolgendes Walzen eines solchen Schlauchgeflechtes) von flachen Litzengeflechten oder auch zum Umflechten beispielsweise eines Kabels mit einem Drahtgeflecht oder zur Herstellung von Körpern geringer Masse, beispielsweise im Leichtbau, durch Flechten von Kohlenstofffasern oder anderen strangförmigen Carbonmaterialien. Einsatzgebiete für derartig hergestellte technische Geflechte sind beispielsweise Abschirmungen für elektrische Kabel gegen elektromagnetische Felder oder Schutzumhüllungen gegen mechanische Belastungen für Kabel oder Schläuche. Eine weitere Anwendung ist die Herstellung medizinischer Geflechte für Gefäßimplantate, beispielsweise Stents, Gefäßprothesen oder Ähnliches.Such rotary braiding machines are used for producing hollow tubular braids of the strand-like material, such as metal wires, yarns or plastic fibers, or (by subsequent rolling such a braided hose) of flat strand braids or for braiding, for example, a cable with a wire mesh or for the production of bodies less Mass, for example in lightweight construction, by braiding carbon fibers or other stranded carbon materials. Fields of application for such manufactured technical braids are, for example, shields for electrical cables against electromagnetic fields or protective sheaths against mechanical stress on cables or hoses. Another application is the production of medical braids for vascular implants, such as stents, vascular prostheses or the like.
Die Erfindung wird am Beispiel einer Rotationsflechtmaschine für Draht als dem zu verflechtenden strangförmigen Material, d. h. zur Herstellung von Drahtgeflechten, beschrieben. Dies stellt jedoch keine Einschränkung dar; die Erfindung kann auch für Rotationsflechtmaschinen zur Verarbeitung von beliebigem anderem strangförmigem Material eingesetzt werden.The invention will be described using the example of a rotary braiding machine for wire as the strand material to be braided, i. H. for the production of wire mesh. However, this is not a limitation; the invention can also be used for rotary braiding machines for processing any other stranded material.
Eine Rotationsflechtmaschine der betrachteten Art weist eine Mehrzahl von Spulen auf, von denen jede in einem Spulenträger angeordnet ist. Eine Spule ist hierbei ein, vorzugsweise zylindrischer, Körper zum Aufwickeln eines zu verflechtenden Drahtes, vorzugsweise mit zwei an den Enden des zylindrischen Körpers angeordneten Flanschen mit einem größeren Durchmesser als dem des Spulenkörpers. Ein Spulenträger ist eine Vorrichtung, in welcher eine Spule aufgenommen, vorzugsweise um ihre Längsachse drehbar gelagert, werden kann.A rotary braiding machine of the type under consideration has a plurality of coils, each of which is arranged in a coil carrier. A coil is in this case a, preferably cylindrical, body for winding a wire to be interlaced, preferably with two flanges arranged at the ends of the cylindrical body and with a larger diameter than that of the coil body. A bobbin carrier is a device in which a bobbin is received, preferably rotatable about its longitudinal axis.
Die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung betrachtete Rotationsflechtmaschine ist eine sogenannte schnell laufende Hebelflechtmaschine.The rotary braiding machine considered in the context of the present invention is a so-called high-speed rotary braiding machine.
Die Rotationsflechtmaschine weist eine Flechtachse auf, d. h. eine geometrische Achse, in deren Richtung das hergestellte Geflecht gebildet und von der Maschine, beispielsweise durch eine Abzugsscheibe, abgezogen wird und in deren Richtung ggf. auch das zu umflechtende Material der Maschine zugeführt wird. Die Flechtachse ist vorzugsweise horizontal, vertikal oder geneigt, vorzugsweise um 45 Grad geneigt, angeordnet. Die Erfindung wird im Folgenden am Beispiel einer Rotationsflechtmaschine mit einer vertikal angeordneten Flechtachse beschrieben, ist jedoch genauso auch für Rotationsmaschinen mit anders angeordneten Flechtachsen einsetzbar.The rotary braiding machine has a braiding axis, i. H. a geometric axis, in the direction of the fabricated braid is formed and withdrawn from the machine, for example by a pulley, and in the direction where necessary, the material to be braided material of the machine is supplied. The braiding axis is preferably horizontal, vertical or inclined, preferably inclined at 45 degrees. The invention will be described below using the example of a rotary braiding machine with a vertically arranged braiding axis, but is equally applicable to rotary machines with differently arranged braiding axes.
Die Rotationsflechtmaschine weist eine Mehrzahl erster Spulenträger auf, welche sich um die Flechtachse drehen können, und eine Mehrzahl zweiter Spulenträger, welche eine Relativbewegung gegenüber den ersten Spulenträgern ausführen können. Hierbei werden zumindest die ersten Spulenträger entlang einer geschlossenen Führungsbahn um die Flechtachse herumgeführt. Unter einer Führungsbahn wird dabei eine Kurve verstanden, der die ersten Spulenträger bei ihrer Bewegung im Wesentlichen folgen, wobei die ersten Spulenträger nicht notwendigerweise auf dieser Kurve liegen und/oder diese berühren müssen. Die Führungsbahn ist beispielsweise als kreisförmige Schiene ausgebildet und bildet eine Gleitlager- oder Wälzlagerbahn, auf der die ersten Spulenträger eingehängt und mittels Gleitführungen und/oder mit Wälzlagern versehen verschiebbar sind.The rotary braiding machine has a plurality of first bobbins, which can rotate about the braiding axis, and a plurality of second bobbins, which can perform a relative movement with respect to the first bobbins. In this case, at least the first coil carriers are guided around the braiding axis along a closed guideway. In this case, a guide track is understood to be a curve which substantially follows the first coil carriers during their movement, wherein the first coil carriers do not necessarily lie on this curve and / or have to touch them. The guideway is formed, for example, as a circular rail and forms a Gleitlager- or rolling bearing track on which the first coil carrier mounted and slidably provided by sliding guides and / or rolling bearings.
In einer typischen Ausführungsform einer derartigen Rotationsflechtmaschine drehen sich beispielsweise sechs oder zwölf erste Spulenträger auf einer kreisförmigen Führungsbahn, durch deren Mittelpunkt die Flechtachse verläuft. Weiterhin bewegen sich sechs bzw. zwölf zweite Spulenträger ebenfalls um die Flechtachse herum, und zwar vorzugsweise mit der gleichen Drehzahl wie die ersten Spulenträger, jedoch in entgegengesetzter Richtung zu diesen. Hierbei sind die zweiten Spulenträger so befestigt, dass sie sich ebenfalls um die Flechtachse drehen können.In a typical embodiment of such a rotary braiding machine, for example, six or twelve first bobbins rotate on a circular guide track, through the center of which runs the braiding axis. Furthermore, six or twelve second coil carriers also move around the braiding axis, preferably at the same speed as the first coil carriers, but in the opposite direction to them. Here, the second coil carrier are mounted so that they can also rotate about the braiding.
Jeder erste Spulenträger stellt einen Strang eines ersten Drahtes bereit, welcher von der in dem jeweiligen ersten Spulenträger angebrachten ersten Spule kontinuierlich abgewickelt oder abgezogen wird. Entsprechend stellt jeder zweite Spulenträger einen Strang eines zweiten Drahtes bereit, welcher von der in dem jeweiligen zweiten Spulenträger angebrachten zweiten Spule kontinuierlich abgewickelt oder abgezogen wird.Each first bobbin provides a strand of a first wire which is continuously unwound or withdrawn from the first bobbin mounted in the respective first bobbin. Correspondingly, every second coil carrier provides a strand of a second wire, which is continuously unwound or drawn off from the second coil mounted in the respective second coil carrier.
Die ersten und zweiten Drähte werden in einem bestimmten Winkel nach innen zur Flechtachse geführt, wo sie sich aufgrund der Drehung der Spulenträger und einer gleichzeitigen Abzugsbewegung des Geflechts in spiralförmigen Bahnen anordnen bzw. um das zu umflechtende Material legen, wobei die ersten mit den zweiten Drähten verflochten werden.The first and second wires are guided inwardly at a certain angle to the braiding axis, where, due to the rotation of the bobbin and a simultaneous withdrawal movement of the braid, they are arranged in spiral tracks or around the material to be braided, the first with the second wires be intertwined.
Hierfür müssen die ersten und die zweiten Drähte nach einem bestimmten Muster überkreuzt werden, d. h. sie müssen oberhalb bzw. unterhalb des jeweils anderen Drahtes liegen. Beispielsweise werden jeweils zwei nebeneinanderliegende zweite Drähte zunächst über zwei nebeneinanderliegende erste Drähte hinweggeführt, dann unter den nächsten beiden nebeneinanderliegenden ersten Drähten hindurchgeführt usw. (sogenannte ”2-über-2-Geflechtbindung”). Entsprechend kann beispielsweise auch jeder zweite Draht abwechselnd über einen ersten Draht hinweg- und unter einem ersten Draht hindurchgeführt werden (sogenannte ”1-über-1-Geflechtbindung”). Der Bereich, in der die überkreuzten ersten und zweiten Drähte an der Flechtachse zur Anlage kommen, wird auch Flechtpunkt genannt. For this purpose, the first and the second wires must be crossed according to a specific pattern, ie they must be above or below each other's wire. For example, two juxtaposed second wires are first passed over two adjacent first wires, then passed under the next two adjacent first wires, etc. (so-called "2-over-2 braid binding"). Correspondingly, for example, every second wire can also be passed alternately over a first wire and under a first wire (so-called "1-over-1 weave binding"). The area in which the crossed first and second wires come to rest on the braiding axis is also called a braiding point.
Die Überkreuzung der ersten und zweiten Drähte wird dadurch erreicht, dass die zweiten Drähte periodisch gemäß dem gewünschten Überkreuzungsmuster um die entsprechenden ersten Spulenträger und damit um die entsprechenden ersten Drähte herumbewegt werden. In der vorliegend betrachteten Hebelflechtmaschine geschieht dies dadurch, dass jeder zweite Draht über einen an dem entsprechenden zweiten Spulenträger angebrachten, beweglichen sogenannten Fadenhebel angehoben und abgesenkt werden kann. Damit kann der betrachtete zweite Draht über einen sich in entgegengesetzter Richtung vorbeibewegenden ersten Spulenträger hinweggeführt oder unter diesem ersten Spulenträger hindurchgeführt werden, wodurch sich eine entsprechende Überkreuzung des ersten und des zweiten Drahtes mit einem oben bzw. unten liegenden zweiten Draht ergibt.The crossing of the first and second wires is achieved by periodically moving the second wires around the corresponding first coil carriers according to the desired crossover pattern and thus around the corresponding first wires. In the present invention considered lever weaving machine, this is done by the fact that each second wire can be raised and lowered via a mounted on the corresponding second coil carrier, movable so-called thread lever. Thus, the considered second wire can be passed over a first coil carrier moving past in the opposite direction or guided under this first coil carrier, whereby a corresponding crossover of the first and second wire results with a second wire lying above or below.
Durch die Führung der zweiten Drähte über die Fadenhebel wird vermieden, dass die gesamten zweiten Spulenträger, welche durch die darin angebrachten zweiten Spulen und den darauf aufgewickelten zweiten Drähten eine erhebliche Masse aufweisen können, als Ganzes angehoben bzw. abgesenkt werden müssen.By guiding the second wires via the thread levers, it is avoided that the entire second coil carriers, which can have a considerable mass due to the second coils mounted thereon and the second wires wound thereon, have to be lifted or lowered as a whole.
Für den beschriebenen Bewegungsablauf ist es notwendig, dass sich jeder zweite Draht vollständig um jeden ersten Spulenträger herumbewegen kann. Da der zweite Draht stets in Richtung des Flechtpunktes geführt wird, ergibt sich für diese Bewegung um den ersten Spulenträger herum eine gedachte angenäherte Kegelmantelfläche.For the described sequence of movements, it is necessary for every second wire to be able to move completely around each first coil carrier. Since the second wire is always guided in the direction of the braiding, results for this movement around the first bobbin around an imaginary approximate conical surface.
Für das Herumbewegen des zweiten Drahtes um den ersten Spulenträger muss zumindest zeitweilig und/oder zumindest partiell die Lagerung des ersten Spulenträgers an der geschlossenen Führungsbahn, auf der der erste Spulenträger um die Flechtachse umläuft, unterbrochen werden, damit an dieser Stelle der erste Spulenträger und der zweite Draht ihre Bahnen kreuzen können. In einer typischen Ausführungsform der betrachteten Rotationsflechtmaschine wird dies dadurch erreicht, dass der zweite Draht unter dem ersten Spulenträger hindurchgeführt wird, d. h. dass er unter dem ersten Spulenträger ”hindurchtaucht”.For moving the second wire around the first bobbin, at least temporarily and / or at least partially, the bearing of the first bobbin on the closed guide track, on which the first bobbin rotates about the braiding axis, must be interrupted so that the first bobbin and the first bobbin at this point second wire can cross their paths. In a typical embodiment of the subject rotary braiding machine, this is accomplished by passing the second wire under the first bobbin, i.e., the second wire. H. that he "dives in" under the first spool carrier.
Zu diesem Zweck ist die geschlossene Führungsbahn für die ersten Spulenträger beispielsweise für jeden zweiten Draht mit einer senkrechten, schlitzförmigen Lücke versehen, in die der jeweilige zweite Draht eintauchen kann, woraufhin der erste Spulenträger sich über den abgesenkten zweiten Draht hinwegbewegt. Derartige Lücken sind in gleichmäßigen Abständen um den gesamten Umfang der Führungsbahn herum verteilt an denjenigen Stellen angeordnet, an denen die zweiten Drähte mittels ihrer zugeordneten Fadenhebel abgesenkt werden sollen. Da die zweiten Spulenträger starr mit der Führungsbahn verbunden sind, ist sichergestellt, dass jeder zweite Draht exakt in die für ihn vorgesehene Lücke in der Führungsbahn eintauchen kann, ohne dass eine Relativbewegung in Umfangsrichtung zwischen den zweiten Drähten und den Lücken in der Führungsbahn berücksichtigt werden muss.For this purpose, the closed guideway for the first coil support is provided, for example, for every other wire with a vertical, slot-shaped gap into which the respective second wire can dip, after which the first coil support moves over the lowered second wire. Such gaps are distributed at regular intervals around the entire circumference of the guideway around at those locations where the second wires are to be lowered by means of their associated thread levers. Since the second coil carriers are rigidly connected to the guideway, it is ensured that every other wire can dive exactly into the gap provided for it in the guideway, without having to take into account a relative movement in the circumferential direction between the second wires and the gaps in the guideway ,
Durch die periodische Unterbrechung der Führungsbahn durch die genannten Lücken ergibt sich bei herkömmlichen Rotationsflechtmaschinen das Problem, dass die Gleit- oder Rollenführungen der ersten Spulenträger ständig über diese Lücken hinwegbewegt werden müssen. Die Führungen verlassen dabei am Beginn jeder Lücke die Führungsbahn und müssen am Ende der Lücke wieder in die Führungsbahn ”einfädeln”.Due to the periodic interruption of the guideway through said gaps, the problem arises in conventional rotary braiding machines that the sliding or roller guides of the first coil supports must constantly be moved over these gaps. At the beginning of each gap, the guides leave the guideway and have to "thread" the guideway back at the end of the gap.
Dadurch ergeben sich, insbesondere bei höheren Drehzahlen und damit höheren Relativgeschwindigkeiten zwischen den ersten Spulenträgern und der Führungsbahn, Probleme durch verstärkten Verschleiß der Führungen und der Führungsbahn, induzierte Erschütterungen und Schwingungen sowie erhöhte Geräuschemissionen der Rotationsflechtmaschine.This results, especially at higher speeds and thus higher relative speeds between the first bobbins and the guideway, problems due to increased wear of the guides and the guideway induced vibrations and vibrations and increased noise emissions of the rotary braiding machine.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine verbesserte Rotationsflechtmaschine, insbesondere mit einer verbesserten Führung der ersten Spulenträger entlang der Führungsbahn, zu schaffen.The present invention is therefore based on the object to provide an improved rotary braiding machine, in particular with an improved guidance of the first coil carrier along the guideway.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Rotationsflechtmaschine gemäß Anspruch 1 und durch das Verfahren zu deren Betrieb gemäß Anspruch 13. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Rotationsflechtmaschine sind in den abhängigen Unteransprüchen enthalten.This object is achieved by a rotary braiding machine according to claim 1 and by the method for its operation according to
Die Erfindung geht von einer Rotationsflechtmaschine mit einer Flechtachse zum Verflechten von Draht zu einem Drahtgeflecht aus, welche eine Mehrzahl von ersten Spulenträgern aufweist, welche sich um die Flechtachse drehen können, und eine Mehrzahl von zweiten Spulenträgern, welche eine Relativbewegung gegenüber den ersten Spulenträgern ausführen können. Dabei weist jeder erste Spulenträger eine erste Spule auf und stellt einen ersten Draht bereit, und jeder zweite Spulenträger weist eine zweite Spule auf und stellt einen zweiten Draht bereit. Die Rotationsflechtmaschine ist dazu eingerichtet, die ersten und zweiten Drähte miteinander zu verflechten. Weiterhin ist wenigstens ein erster Spulenträger so angeordnet, dass sich wenigstens ein zweiter Draht vollständig um den wenigstens einen ersten Spulenträger herumbewegen kann. Zumindest die ersten Spulenträger können entlang wenigstens einer geschlossenen, um die Flechtachse umlaufenden Führungsbahn geführt werden.The invention is based on a rotary braiding machine with a braid axis for braiding wire to a wire mesh, which is a A plurality of first bobbins, which can rotate about the braiding axis, and a plurality of second bobbins, which can perform a relative movement relative to the first bobbins. In this case, each first coil support has a first coil and provides a first wire, and each second coil support has a second coil and provides a second wire. The rotary braiding machine is configured to intertwine the first and second wires. Furthermore, at least one first coil carrier is arranged so that at least one second wire can move around completely around the at least one first coil carrier. At least the first coil carriers can be guided along at least one closed guideway surrounding the braiding axis.
Erfindungsgemäß ist bei einer derartigen Rotationsflechtmaschine vorgesehen, dass die Oberfläche der wenigstens einen geschlossenen Führungsbahn als Zahnkranz ausgebildet ist und dass an dem wenigstens einen ersten Spulenträger wenigstens ein Zahnrad drehbar angebracht ist, welches mit dem Zahnkranz kämmt und ständig, insbesondere auch während einer Bewegung des wenigstens einen zweiten Drahtes um den wenigstens einen ersten Spulenträger herum, mit dem Zahnkranz im Eingriff ist.According to the invention, it is provided in such a rotary braiding machine that the surface of the at least one closed guideway is designed as a toothed rim and that at least one gear wheel is rotatably mounted on the at least one first coil carrier, which meshes with the ring gear and constantly, in particular during a movement of at least a second wire around the at least one first bobbin around which the ring gear is engaged.
Die Begriffe „Zahnrad” und „Zahnkranz” werden in üblicher Weise als ein Rad bzw. eine geschlossene, aber nicht notwendigerweise kreisrunde Bahn verstanden, welches auf seinem Umfang bzw. welche in ihrer Erstreckungsrichtung abwechselnd mit Zähnen und Zahnlücken versehen ist, wobei das Zahnrad mit dem Zahnkranz in Eingriff bringbar ist und auf dem Zahnkranz abwälzen kann.The terms "gear" and "sprocket" are understood in a conventional manner as a wheel or a closed, but not necessarily circular path, which is provided on its circumference or which in its direction of extension alternately with teeth and tooth gaps, wherein the gear with the sprocket is engageable and can roll on the sprocket.
Hierdurch bewegt sich der erste Spulenträger mittels der Abwälzbewegung des Zahnrades auf den Zahnkranz quasi-kontinuierlich, d. h. praktisch gleichförmig und mit konstanter Geschwindigkeit, insbesondere ohne Rucke oder sonstige kurzzeitige Beschleunigungen, entlang der Führungsbahn fort. Die oben genannten Probleme hinsichtlich Verschleiß, Erschütterungen, Schwingungen und Geräuschemissionen durch das ständige Verlassen der Führungsbahn durch die Führungen bzw. das Wiedereinfädeln der Führungen in die Führungsbahn werden damit weitgehend vermieden, da das Kämmen von Zahnrädern mit Zahnkränzen, beispielsweise durch den Einsatz von speziellen Verzahnungen wie Evolventenverzahnungen, sehr weit entwickelt ist und die genannte quasi-kontinuierliche Bewegung ermöglicht. Auf diese Weise werden auch höhere Drehzahlen der ersten Spulenträger und damit eine höhere Produktivität der Rotationsflechtmaschine ermöglicht.As a result, the first coil carrier moves by means of the rolling movement of the gear on the sprocket quasi-continuously, d. H. practically uniform and at a constant speed, in particular without jerks or other short-term accelerations, along the guideway continued. The above-mentioned problems in terms of wear, vibration, vibrations and noise emissions by the constant leaving the guideway through the guides or Wiedereinfädeln the guides in the guideway are thus largely avoided because the meshing of gears with sprockets, for example by the use of special gears As involute, is very well developed and allows the quasi-continuous movement. In this way, higher rotational speeds of the first bobbin and thus a higher productivity of the rotary braiding machine are possible.
Die Zahnräder und der wenigstens eine Zahnkranz können vorzugsweise aus Metall oder aus Kunststoff gefertigt sein. Letzteres ermöglicht einen Trockenlauf mit Minimalmengenschmierung oder sogar ganz ohne Schmierung. Dadurch wird eine Verölung der Rotationsflechtmaschine aufgrund von abgeschleuderten Öltröpfchen und eine etwaige Verschmutzung des herzustellenden Produktes vermieden. Insbesondere bei bestimmten Produkten mit erhöhten Qualitätsanforderungen, zum Beispiel bei medizintechnischen Produkten, kann eine solche Verschmutzung sogar unzulässig sein. Weiterhin werden entsprechende Gegenmaßnahmen gegen eine Verölung wie Ölauffangbleche überflüssig.The gears and the at least one sprocket may preferably be made of metal or plastic. The latter allows dry running with minimum quantity lubrication or even without lubrication. This avoids oiling of the rotary braiding machine due to thrown off oil droplets and any contamination of the product to be produced. In particular, in certain products with increased quality requirements, for example in medical technology products, such contamination may even be inadmissible. Furthermore, appropriate countermeasures against oil contamination such as oil trap trays are superfluous.
Die gleichmäßige Abrollbewegung der Zahnräder auf dem Zahnkranz führt auch nicht zu einer übermäßigen Erwärmung der Führungen der ersten Spulenträger bzw. der Führungsbahn, so dass aufwändige Maßnahmen zur Temperaturüberwachung und zum Überhitzungsschutz dieser Maschinenkomponenten überflüssig werden.The uniform rolling movement of the gears on the sprocket also does not lead to excessive heating of the guides of the first coil carrier or the guideway, so that complex measures for temperature monitoring and overheating protection of these machine components are superfluous.
Die Zwischenräume zwischen benachbarten Zähnen des Zahnkranzes bzw. des Zahnrades werden im Folgenden als ”Zahnlücken” bezeichnet.The spaces between adjacent teeth of the ring gear and the gear are hereinafter referred to as "tooth gaps".
Bei der genannten Anordnung kann ein zweiter Draht in eine Zahnlücke zwischen zwei benachbarten Zähnen des Zahnkranzes eintauchen, während sich ein erster Spulenträger mit einem Zahnrad an ihm vorbeibewegt. Bei entsprechender, genügend großer Dimensionierung der Zähne im Vergleich zum Durchmesser des zweiten Drahtes, d. h. insbesondere bei großen Zähnen und dünnen zweiten Drähten, erfolgt dabei keine Berührung zwischen dem zweiten Draht und den Zähnen des über ihn hinweg abrollenden Zahnrades, da die Zähne beim Einsatz einer üblichen Verzahnung nicht die tiefsten Stellen der Zahnlücken im Zahnkranz berühren und somit an dieser Stelle stets ein quer zur Erstreckungsrichtung des Zahnkranzes verlaufender, durchgehender Hohlraum verbleibt, durch den der zweite Draht geführt werden kann. Gleichzeitig bleibt das Zahnrad mit dem Zahnkranz ständig im Eingriff und muss nicht den Zahnkranz verlassen und wieder in diesen einfädeln.In the above arrangement, a second wire may dip into a tooth gap between two adjacent teeth of the ring gear while a first coil carrier moves past it with a gear. With appropriate, sufficiently large dimensioning of the teeth compared to the diameter of the second wire, d. H. In particular, in large teeth and thin second wires, no contact between the second wire and the teeth of the rolling over him away gear, since the teeth do not touch the lowest points of the tooth gaps in the sprocket and thus always at this point when using a conventional toothing a transverse to the direction of extension of the sprocket extending, continuous cavity remains, through which the second wire can be guided. At the same time the gear with the sprocket is constantly engaged and does not have to leave the sprocket and thread back into this.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Oberfläche der wenigstens einen geschlossenen Führungsbahn wenigstens eine im Wesentlichen quer zur Erstreckungsrichtung der Führungsbahn verlaufende, durchgehende Vertiefung auf, welche tiefer als die Zahnlücken des Zahnkranzes ist, wobei der wenigstens eine zweite Draht während einer Bewegung des wenigstens einen zweiten Drahtes um den wenigstens einen ersten Spulenträger herum zeitweilig in die wenigstens eine Vertiefung eintaucht.In a particularly preferred embodiment of the invention, the surface of the at least one closed guideway has at least one extending substantially transversely to the extension direction of the guideway through recess which is deeper than the tooth spaces of the ring gear, wherein the at least one second wire during a movement of at least temporarily dipping a second wire around the at least one first coil support into the at least one depression.
Eine derartige Vertiefung ist vorzugsweise als Vertiefung einer Zahnlücke des wenigstens einen Zahnkranzes ausgebildet. Für die Abrollbewegung des Zahnrades auf dem Zahnkranz ergeben sich dadurch keine Veränderungen, so dass weiterhin eine quasi-kontinuierliche Bewegung des ersten Spulenträgers auf der Führungsbahn möglich ist. Vorzugsweise ist für jeden zweiten Draht eine derartige Vertiefung vorgesehen. Such a depression is preferably formed as a depression of a tooth gap of the at least one toothed ring. For the rolling movement of the gear on the sprocket resulting in no changes, so that further a quasi-continuous movement of the first bobbin on the guideway is possible. Preferably, such a recess is provided for every other wire.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung ist an dem wenigstens einen ersten Spulenträger im Bereich des Zahnrades eine Vorrichtung angebracht, welche den Spulenträger an einer axialen Verschiebung in wenigstens eine Richtung hindert. Diese Vorrichtung hat vorzugsweise die Form einer Scheibe, welche vorzugsweise parallel und koaxial zu dem Zahnrad an dem ersten Spulenträger angebracht ist und deren Durchmesser größer ist als der innere Zahnraddurchmesser, d. h. der Abstand vom Mittelpunkt des Zahnrades bis zu den tiefsten Punkten seiner Zahnlücken. Dadurch kann sich die Scheibe nicht an dem mit dem Zahnrad im Eingriff stehenden Zahnkranz in axialer Richtung des Zahnrades vorbeibewegen, wodurch der erste Spulenträger in dieser Richtung an einer axialen Verschiebung gehindert wird.In a further preferred embodiment of the invention, a device is mounted on the at least one first coil carrier in the region of the toothed wheel, which device prevents the coil carrier from an axial displacement in at least one direction. This device preferably has the form of a disc, which is preferably mounted parallel and coaxial with the gear on the first bobbin and whose diameter is greater than the inner gear diameter, d. H. The distance from the center of the gear to the deepest points of his tooth gaps. As a result, the disc can not move past the toothed ring meshing with the toothed wheel in the axial direction of the toothed wheel, whereby the first coil carrier is prevented from axial displacement in this direction.
Vorzugsweise ist der Durchmesser der Scheibe jedoch so klein, dass der für die Durchführung des zweiten Drahtes vorgesehene Hohlraum, beispielsweise die tiefste Stelle einer Zahnlücke im Zahnkranz oder eine Vertiefung in der Führungsbahn, nicht durch die Scheibe verdeckt wird und somit die Scheibe den zweiten Draht nicht berührt, wenn sich der erste Spulenträger an diesem vorbeibewegt.Preferably, however, the diameter of the disc is so small that the space provided for the passage of the second wire cavity, for example, the lowest point of a tooth gap in the ring gear or a recess in the guideway is not obscured by the disc and thus the disc not the second wire touched when the first bobbin moves past this.
Weiter vorzugsweise kann die Scheibe auch einen größeren als den genannten Durchmesser haben und zusätzlich an ihrem äußeren Rand wenigstens eine Aussparung aufweisen, durch die der zweite Draht geführt werden kann, wenn sich der erste Spulenträger an diesem vorbeibewegt. Dazu müssen die Positionierung des ersten Spulenträgers und die Drehbewegung des Zahnrades derart synchronisiert sein, dass eine derartige Aussparung an der Scheibe in dem Moment in Richtung des Zahnkranzes weist, in dem sich das Zahnrad auf der Führungsbahn direkt über dem für die Durchführung des zweiten Drahtes vorgesehenen Hohlraum befindet.Further preferably, the disc can also have a larger diameter than said and additionally have at its outer edge at least one recess through which the second wire can be guided when the first coil carrier moves past this. For this purpose, the positioning of the first bobbin and the rotational movement of the gear must be synchronized such that such a recess facing the disc at the moment in the direction of the sprocket, in which the gear on the guideway provided directly above that for the implementation of the second wire Cavity is located.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung sind an dem wenigstens einen ersten Spulenträger zwei Zahnräder an gegenüberliegenden Enden des ersten Spulenträgers koaxial oder nahezu koaxial zueinander drehbar angebracht. In diesem Fall sind vorzugsweise auch zwei geschlossene, als Zahnkränze ausgebildete Führungsbahnen vorgesehen, welche konzentrisch zur Flechtachse, jedoch nicht notwendigerweise in derselben Ebene verlaufen. Dadurch wird der erste Spulenträger an zwei gegenüberliegenden Enden gegenüber den beiden Führungsbahnen gelagert und somit gegen Kippbewegungen in axialer Richtung gesichert.In a further preferred embodiment of the invention, two gears are mounted coaxially or nearly coaxially with one another on the at least one first coil carrier at opposite ends of the first coil carrier. In this case, two closed, designed as sprockets guideways are preferably provided, which are concentric to the braiding, but not necessarily in the same plane. As a result, the first coil carrier is mounted at two opposite ends relative to the two guide tracks and thus secured against tilting movements in the axial direction.
Weiterhin möglich sind dagegen bei dieser Anordnung unbeabsichtigte Drehbewegungen, insbesondere Drehschwingungen, des ersten Spulenträgers um die eigene Achse. Diese lassen sich jedoch durch eine geeignete Anordnung der Komponenten innerhalb des ersten Spulenträgers, vorzugsweise mittels geeigneter Schwerpunktlage und/oder mittels Permanentmagnet-Einsätzen, weitgehend vermeiden.In contrast, unintentional rotational movements, in particular torsional vibrations, of the first bobbin about its own axis are still possible in this arrangement. However, these can be largely avoided by a suitable arrangement of the components within the first coil carrier, preferably by means of a suitable center of gravity and / or by means of permanent magnet inserts.
Alternativ können an dem ersten Spulenträger auch zwei nebeneinanderliegende Zahnräder angebracht sein, die beide mit demselben Zahnkranz kämmen, oder jeweils zwei Zahnräder auf beiden Seiten des ersten Spulenträgers, die jeweils mit einem Zahnkranz kämmen. Dadurch stützt sich der erste Spulenträger stabil an zwei bzw. an vier Berührungspunkten mit dem Zahnkranz bzw. den Zahnkränzen ab und kann keine unbeabsichtigten Drehbewegungen um die eigene Achse mehr ausführen. Auch in dieser Variante sind alle Zahnräder ständig mit dem jeweiligen Zahnkranz im Eingriff.Alternatively, two adjacent gears may be mounted on the first bobbin, both of which mesh with the same ring gear, or two gears on both sides of the first bobbin, each meshing with a ring gear. As a result, the first coil support is stably supported at two or at four points of contact with the ring gear or the sprockets and can no longer perform any unintentional rotational movements about its own axis. Also in this variant, all gears are constantly engaged with the respective sprocket.
Vorzugsweise haben die beiden Zahnkränze und auch die beiden Zahnräder jeweils dieselbe Zähneanzahl. Weiterhin sind die beiden Zahnräder durch eine gemeinsame Welle, ggf. mit einer Ausgleichseinrichtung für einen etwaigen Winkelversatz zwischen den Achsen der beiden Zahnräder, verbunden und damit drehzahlsynchronisiert. Falls die Anordnung der übrigen Komponenten in dem ersten Spulenträger eine solche durchgehende Welle nicht zulässt, kann die Drehzahlsynchronisierung vorzugsweise auch über eine parallel zur Achse der beiden Zahnräder angeordnete Vorgelegewelle erfolgen, welche vorzugsweise über zwei weitere, kleinere, mit den beiden Zahnrädern kämmende Zahnräder gekoppelt ist. Dadurch, dass die beiden Zahnräder dieselbe Drehzahl haben, ist der erste Spulenträger stets radial ausgerichtet, und die Zahnräder können sich nicht in dem jeweiligen Zahnkranz verkanten.Preferably, the two sprockets and also the two gears each have the same number of teeth. Furthermore, the two gears are connected by a common shaft, possibly with a compensation device for a possible angular offset between the axes of the two gears, and thus speed-synchronized. If the arrangement of the other components in the first coil carrier does not permit such a continuous shaft, the rotational speed synchronization can preferably also take place via a countershaft arranged parallel to the axis of the two gears, which is preferably coupled via two further, smaller gears meshing with the two gear wheels , Characterized in that the two gears have the same speed, the first bobbin is always aligned radially, and the gears can not tilt in the respective ring gear.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung sind an gegenüberliegenden Enden des wenigstens einen ersten Spulenträgers ein Zahnrad und eine Vorrichtung angebracht, welche den Spulenträger an einer axialen Verschiebung in wenigstens eine Richtung hindert. Letztere Verschiebesicherungsvorrichtung, welche vorzugsweise wie oben bereits beschrieben ausgebildet ist, ersetzt dann eines der Zahnräder in der oben beschriebenen Ausführung mit zwei Zahnrädern. Weiterhin wird der entsprechende Zahnkranz vorzugsweise durch eine Führungsbahn mit glatter Oberfläche ersetzt, auf der die Verschiebesicherungsvorrichtung abrollen kann.In a further preferred embodiment of the invention, a gear and a device are mounted on opposite ends of the at least one first bobbin, which prevents the bobbin from an axial displacement in at least one direction. The latter anti-shift device, which is preferably designed as already described above, then replaces one of the gears in the embodiment described above with two gears. Furthermore, the corresponding sprocket is preferably by a Replaced guide track with a smooth surface on which the anti-slip device can roll.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung bewegen sich die ersten Spulenträger auf einer von den ersten Spulenträgern aus gesehen konvexen, insbesondere zylindrischen, kegel- oder kegelstumpfförmigen, Fläche. Die konvexe Fläche kann jedoch als Sonderfall auch eine ebene Scheibe sein.In a further preferred embodiment of the invention, the first bobbin carriers move on a surface which is convex, in particular cylindrical, conical or frustoconical, viewed from the first bobbin carriers. However, the convex surface may be a flat disc as a special case.
Vorzugsweise fällt hierbei eine Achse der Fläche, insbesondere die Symmetrieachse des Zylinders, Kegels bzw. Kegelstumpfes, mit der Flechtachse der Rotationsflechtmaschine zusammen. Vorzugsweise ist die wenigstens eine geschlossene Führungsbahn kreisförmig und in einer zur Flechtachse senkrechten Ebene angeordnet. Dabei kann die Oberfläche der Führungsbahn jedoch – beispielsweise entsprechend der Form der Fläche – einen von Null verschiedenen Winkel mit dieser Ebene einschließen.Preferably, an axis of the surface, in particular the axis of symmetry of the cylinder, cone or truncated cone, coincides with the braiding axis of the rotary braiding machine. Preferably, the at least one closed guideway is circular and arranged in a plane perpendicular to the braiding axis. In this case, however, the surface of the guideway - for example, according to the shape of the surface - include a non-zero angle with this plane.
Die konvexe Fläche ist vorzugsweise die Außenfläche eines entsprechenden Körpers, insbesondere eines Zylinders, Kegels bzw. Kegelstumpfes.The convex surface is preferably the outer surface of a corresponding body, in particular a cylinder, cone or truncated cone.
Bevorzugt können sich die ersten Spulenträger auch auf einer von den ersten Spulenträgern aus gesehen konkaven, insbesondere zylindrischen, kegel- oder kegelstumpfförmigen, Fläche bewegen, wobei die weiteren Ausgestaltungen dieser Ausführung den oben für eine konvexe Fläche beschriebenen entsprechen.The first coil carriers can preferably also move on a surface which is concave, in particular cylindrical, conical or frustoconical, viewed from the first coil carriers, the further embodiments of this embodiment corresponding to those described above for a convex surface.
Die konkave Fläche ist vorzugsweise die Innenfläche eines entsprechenden Körpers, insbesondere eines hohlen Zylinders, Kegels bzw. Kegelstumpfes.The concave surface is preferably the inner surface of a corresponding body, in particular a hollow cylinder, cone or truncated cone.
Beide genannten Anordnungen für die Bewegungen der ersten Spulenträger, insbesondere auf einer kegel- oder kegelstumpfförmigen Fläche, haben den Vorteil, dass die ersten Spulenträger dadurch in dem gleichen Winkel gegenüber der Flechtachse angeordnet ist, in dem auch die ersten Drähte auf die Flechtachse auftreffen sollen. Eine weitere Umlenkung der ersten Drähte wird dadurch überflüssig.Both said arrangements for the movements of the first coil carrier, in particular on a conical or frusto-conical surface, have the advantage that the first coil carrier is thereby arranged at the same angle relative to the braiding axis, in which the first wires should impinge on the braiding axis. A further deflection of the first wires is thereby superfluous.
Der Antrieb der zweiten Spulenträger ist vorzugsweise genauso realisiert wie bei der oben beschriebenen herkömmlichen Rotationsflechtmaschine, nämlich durch eine starre Verbindung zwischen den zweiten Spulenträgern und der umlaufenden Führungsbahn.The drive of the second coil carriers is preferably realized in the same way as in the conventional rotary braiding machine described above, namely by a rigid connection between the second coil carriers and the circulating guideway.
Die ersten Spulenträger können dagegen nicht mit weiteren Maschinenteilen starr verbunden werden, um von diesen angetrieben zu werden, da diese starre Verbindung mit den zweiten Drähten bei einer vollständigen Bewegung eines zweiten Drahtes um einen ersten Spulenträger herum kollidieren würde.On the other hand, the first bobbins can not be rigidly connected to other machine parts to be driven by them since this rigid connection would collide with the second wires upon complete movement of a second wire about a first bobbin.
Auch der Antrieb der ersten Spulenträger ist vorzugsweise genauso realisiert wie bei einer herkömmlichen Rotationsflechtmaschine, nämlich durch sich berührende Maschinenelemente.The drive of the first coil support is preferably realized as well as in a conventional rotary braiding machine, namely by touching machine elements.
In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Drehbewegung wenigstens einen ersten Spulenträgers um die Flechtachse durch außerhalb des wenigstens einen ersten Spulenträgers angeordnete Antriebsmittel berührungslos erzeugt wird.In a particularly preferred embodiment of the invention, however, it is provided that the rotational movement of at least one first bobbin about the braiding axis is generated without contact by drive means arranged outside the at least one first bobbin carrier.
Bevorzugt weisen hierfür sowohl die Antriebsmittel als auch der wenigstens eine erste Spulenträger jeweils wenigstens einen Magneten, insbesondere einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten, auf. Der Antrieb des wenigstens einen ersten Spulenträgers erfolgt dann durch eine magnetische, berührungslose Kopplung zwischen dem Magneten in den Antriebsmitteln und dem Magneten in dem ersten Spulenträger über einen Luftspalt hinweg. Durch diesen Luftspalt kann dann der zweite Draht geführt werden, wenn er sich um den ersten Spulenträger herumbewegt.For this purpose, both the drive means and the at least one first coil support preferably each have at least one magnet, in particular a permanent magnet or an electromagnet. The drive of the at least one first coil carrier is then carried out by a magnetic, non-contact coupling between the magnet in the drive means and the magnet in the first coil carrier over an air gap. Through this air gap, the second wire can then be guided when it moves around the first bobbin.
Der genannte Luftspalt zwischen der Fläche, in der die Führungsbahn verläuft, und dem wenigstens einen ersten Spulenträger entsteht in diesem Fall vorzugsweise dadurch, dass das wenigstens eine Zahnrad des ersten Spulenträgers einen größeren Durchmesser hat als die restlichen in dem Spulenträger angeordneten Komponenten oder auch als ein etwaiges Gehäuse des ersten Spulenträgers, wodurch diese Komponenten bzw. dieses Gehäuse von der Fläche, auf der die Führungsbahn angeordnet ist und auf der sich das Zahnrad bewegt, beabstandet ist, wobei sich das Zahnrad auf der Führungsbahn abstützt.The said air gap between the surface in which the guideway runs, and the at least one first coil carrier is formed in this case preferably in that the at least one gear of the first coil carrier has a larger diameter than the remaining arranged in the coil carrier components or as a any housing of the first bobbin, whereby these components or this housing from the surface on which the guide rail is arranged and on which the gear moves, is spaced, wherein the gear is supported on the guide track.
Denkbar ist jedoch auch, einen solchen Luftspalt zwischen dem ersten Spulenträger und der Fläche der Führungsbahn auf andere Weise als durch Abstützung des Zahnrades auf der Führungsbahn zu erreichen. Beispielsweise könnte der erste Spulenträger durch sich abstoßende, in dem ersten Spulenträger und unter der Fläche der Führungsbahn angeordnete Magnete, d. h. durch einen Magnetschwebeeffekt, oder durch aus der Fläche der Führungsbahn ausströmende Luft, d. h. durch einen Luftkisseneffekt, in der Schwebe gehalten und dadurch von der Fläche der Führungsbahn beabstandet werden. Dann ließe sich auf das Zahnrad am ersten Spulenträger, auf den Zahnkranz an der Führungsbahn und auf die entsprechenden Vertiefungen in der Führungsbahn zur Durchführung des zweiten Drahtes ganz verzichten. In diesem Fall würde der erste Spulenträger die Fläche der Führungsbahn an keiner Stelle berühren.It is also conceivable, however, to achieve such an air gap between the first coil carrier and the surface of the guideway in a manner other than by supporting the gear on the guideway. For example, the first coil carrier could be held in suspension by repelling magnets arranged in the first coil carrier and under the surface of the guideway, ie by a magnetic levitation effect, or by air flowing out of the surface of the guideway, ie by an air cushion effect Surface of the guideway be spaced. Then it would be possible to dispense entirely with the toothed wheel on the first coil carrier, with the toothed rim on the guide track and with the corresponding depressions in the guide track for the passage of the second wire. In this case, the first would be Coil carriers do not touch the surface of the guideway at any point.
Für die oben genannte Ausführungsform, bei der die Drehbewegung des wenigstens einen ersten Spulenträgers um die Flechtachse durch Magneten sowohl in den Antriebsmitteln als auch in dem ersten Spulenträger erzeugt wird, sind verschiedene Varianten möglich:
Bevorzugt weisen die Antriebsmittel eine Vielzahl von feststehenden, auf einer geschlossenen Bahn um die Flechtachse herum angeordneten Elektromagneten auf, in welchen ein umlaufendes Magnetfeld erzeugbar ist, welches den wenigstens einen ersten Spulenträger durch magnetische Kopplung mitnimmt und in die Drehbewegung um die Flechtachse versetzt. Der Antrieb des wenigstens einen ersten Spulenträgers erfolgt damit ähnlich wie bei einem Linearmotor mit einem ringförmigen Fahrweg oder auch ähnlich wie bei einer Synchronmaschine mit einem feststehenden, eine Vielzahl von Wicklungen aufweisenden Stator. Bei dieser Anordnung weisen die Antriebsmittel keinerlei bewegte Teile auf, wodurch die Antriebsmittel weitgehend wartungsfrei sind.For the abovementioned embodiment, in which the rotational movement of the at least one first coil carrier about the braiding axis is generated by magnets both in the drive means and in the first coil carrier, different variants are possible:
Preferably, the drive means comprise a plurality of fixed electromagnets arranged on a closed path around the braiding axis, in which a circulating magnetic field can be generated, which entrains the at least one first coil carrier by magnetic coupling and puts it into the rotational movement about the braiding axis. The drive of the at least one first coil carrier is thus similar to a linear motor with an annular track or similar to a synchronous machine with a fixed, a plurality of windings having stator. In this arrangement, the drive means on any moving parts, whereby the drive means are largely maintenance-free.
Bevorzugt können die Antriebsmittel jedoch auch wenigstens einen Magneten, insbesondere einen Permanent- oder Elektromagneten, aufweisen, der sich auf einer geschlossenen Bahn um die Flechtachse herumbewegen kann, wodurch ein umlaufendes Magnetfeld erzeugbar ist, welches den wenigstens einen ersten Spulenträger durch magnetische Kopplung mitnimmt und in die Drehbewegung um die Flechtachse versetzt. Der wenigstens eine Magnet in den Antriebsmitteln ist vorzugsweise auf einem drehbaren Läufer angeordnet und erzeugt ein läuferfestes Feld, welches sich mit dem Läufer mitdreht und dabei die gewünschte magnetische Kopplung mit dem wenigstens einen ersten Spulenträger bewirkt.However, the drive means may preferably also comprise at least one magnet, in particular a permanent magnet or electromagnet, which can move around the braiding axis in a closed path, whereby a circulating magnetic field can be generated, which entrains the at least one first coil carrier by magnetic coupling and in the rotational movement about the braiding axis offset. The at least one magnet in the drive means is preferably arranged on a rotatable rotor and generates a rotor-fixed field, which rotates with the rotor and thereby causes the desired magnetic coupling with the at least one first coil carrier.
In einer weiteren bevorzugten Variante dieser Ausführungsform sind wenigstens ein Magnet in den Antriebsmitteln und wenigstens ein Magnet in dem wenigstens einen ersten Spulenträger dazu eingerichtet, den wenigstens einen ersten Spulenträger an einer axialen Verschiebung in wenigstens eine Richtung zu hindern. Dazu sind die beteiligten Magnete vorzugsweise derart angeordnet, dass bei einer Verschiebung des ersten Spulenträgers in axialer Richtung magnetische Rückstellkräfte ebenfalls in axialer Richtung erzeugt werden, die eine Rückführung des ersten Spulenträgers in seine, beispielsweise bezüglich der Führungsbahn zentrierte, Ausgangsposition bewirken. Diese Variante kann eine Alternative zu der oben genannten, vorzugsweise scheibenförmigen Vorrichtung im Bereich des Zahnrads darstellen, welche ebenfalls den ersten Spulenträger an einer axialen Verschiebung in wenigstens eine Richtung hindern soll.In a further preferred variant of this embodiment, at least one magnet in the drive means and at least one magnet in the at least one first coil carrier are arranged to prevent the at least one first coil carrier from axial displacement in at least one direction. For this purpose, the magnets involved are preferably arranged such that upon a displacement of the first bobbin in the axial direction magnetic restoring forces are also generated in the axial direction, which cause a return of the first bobbin in its, for example, with respect to the guideway, starting position. This variant may represent an alternative to the above-mentioned, preferably disk-shaped device in the region of the toothed wheel, which is likewise intended to prevent the first coil carrier from an axial displacement in at least one direction.
In dieser Variante sind die Magneten zur Verhinderung einer axialen Verschiebung des wenigstens einen ersten Spulenträgers vorzugsweise zumindest teilweise identisch mit den Magneten, die zum Antrieb des wenigstens einen ersten Spulenträgers dienen. Dadurch werden zusätzliche Magneten und somit Herstellungskosten eingespart. Es können jedoch zur Verhinderung einer axialen Verschiebung bzw. zum Antrieb des wenigstens einen ersten Spulenträgers auch verschiedene Magneten vorgesehen sein.In this variant, the magnets for preventing an axial displacement of the at least one first coil carrier are preferably at least partially identical to the magnets which serve to drive the at least one first coil carrier. As a result, additional magnets and thus manufacturing costs are saved. However, different magnets can be provided to prevent axial displacement or to drive the at least one first coil carrier.
Alternativ zur Anordnung von Magneten sowohl in den Antriebsmitteln als auch in dem wenigstens einen ersten Spulenträger kann die Drehbewegung des wenigstens einen ersten Spulenträgers um die Flechtachse jedoch auch durch innerhalb des ersten Spulenträgers angeordnete Antriebsmittel, insbesondere durch wenigstens einen Elektromotor, erzeugt werden. In diesem Fall bewegen sich die ersten Spulenträger ”autonom” auf der Führungsbahn, d. h. ohne die Einwirkung von Antriebskräften von außen. Die zum Betrieb des Elektromotors benötigte Energie kann beispielsweise durch eine ebenfalls innerhalb des ersten Spulenträgers angeordnete, vorzugsweise aufladbare Batterie zur Verfügung gestellt werden. Die Aufladung bzw. der Austausch der Batterie kann dann zeitgleich mit dem Austausch einer leeren gegen eine volle erste Spule in dem ersten Spulenträger erfolgen, wenn die Rotationsflechtmaschine ohnehin stillstehen muss.Alternatively to the arrangement of magnets both in the drive means and in the at least one first coil carrier, the rotational movement of the at least one first coil carrier about the braiding axis can however also be generated by drive means arranged inside the first coil carrier, in particular by at least one electric motor. In this case, the first bobbins move "autonomously" on the guideway, i. H. without the influence of external drive forces. The energy required to operate the electric motor can be made available, for example, by a preferably rechargeable battery which is likewise arranged within the first coil carrier. The charging or the replacement of the battery can then take place at the same time with the replacement of an empty against a full first coil in the first bobbin when the rotary braiding machine has to stand still anyway.
Alternativ kann die zum Betrieb des Elektromotors benötigte Energie jedoch auch berührungslos, vorzugsweise induktiv, von einer feststehenden Energieversorgungseinheit auf den wenigstens einen ersten Spulenträger übertragen werden, vorzugsweise zur direkten Versorgung des Elektromotors oder zur Aufladung einer innerhalb des ersten Spulenträgers angeordneten aufladbaren Batterie.Alternatively, however, the energy required to operate the electric motor can also be transmitted contactlessly, preferably inductively, from a stationary power supply unit to the at least one first coil carrier, preferably for directly supplying the electric motor or charging a rechargeable battery arranged inside the first coil carrier.
Gleichfalls kann die Steuerung des Elektromotors in dem wenigstens einen ersten Spulenträger drahtlos, vorzugsweise durch Nahfeldkommunikation oder durch eine Funkverbindung, von einer feststehenden Steuereinheit aus erfolgen. Auf diese Weise ist eine einfache gemeinsame Steuerung der Bewegung aller ersten Spulenträger und damit insbesondere eine Synchronisierung von deren Geschwindigkeiten, möglich.Likewise, the control of the electric motor in the at least one first coil carrier can be made wirelessly, preferably by near field communication or by a radio link, from a stationary control unit. In this way, a simple common control of the movement of all first coil carrier and thus in particular a synchronization of their speeds, possible.
Weiterhin sieht die Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer erfindungsgemäßen Rotationsflechtmaschine vor, bei dem sich die ersten Spulenträger beim Flechten um die Flechtachse drehen und die zweiten Spulenträger eine Relativbewegung gegenüber den ersten Spulenträgern ausführen, wobei weiterhin wenigstens ein erster Spulenträger so angeordnet ist, dass sich wenigstens ein zweiter Draht vollständig um den wenigstens einen ersten Spulenträger herumbewegen kann, und wobei zumindest die ersten Spulenträger entlang wenigstens einer geschlossenen Führungsbahn geführt werden, wobei sich der wenigstens eine zweite Draht um den wenigstens einen ersten Spulenträger herumbewegt, das Zahnrad des wenigstens einen ersten Spulenträgers mit dem Zahnkranz kämmt und dabei ständig mit dem Zahnkranz im Eingriff ist.The invention further provides a method for operating a rotary braiding machine according to the invention, in which the first coil carriers rotate around the braiding axis during braiding and the second coil carriers execute a relative movement with respect to the first coil carriers, at least one first coil carrier being arranged such that at least a second wire completely around the at least one first one Spool carrier can move around, and wherein at least the first coil support along at least one closed guideway are guided, wherein the at least one second wire moves around the at least one first coil carrier, the gear of the at least one first coil carrier meshes with the ring gear and thereby constantly with the sprocket is engaged.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten, teilweise schematischen Zeichnungen. Dabei zeigen:Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying, partially schematic drawings. Showing:
Die
Die im Wesentlichen rotationssymmetrisch aufgebaute Rotationsflechtmaschine
Das Drehgestell
Unterhalb des Drehgestells
Auf der konischen Außenfläche des Drehgestells
Jeder erste Spulenträger
Das innere Zahnrad
Sowohl die ersten Drähte
Damit die zweiten Drähte
Der Antrieb der ersten Spulenträger
Der Läufer
Da der Läufer
Zwischen dem Zahnkranz
In den
In
Im Boden des Gehäuses
Die Darstellung des Permanentmagneten
Die Elektromagneten
Im Inneren des Drehgestells
In
In
In
Die magnetische Haltevorrichtung wird gebildet durch zwei identisch aufgebaute, hufeisenförmige Anordnungen aus Permanentmagneten
Damit die beiden hufeisenförmigen magnetischen Anordnungen stets gegenüberliegend ausgerichtet sind und somit ihre Haltefunktion erfüllen können, ist es vorteilhaft, dass sich die im Drehgestell
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- RotationsflechtmaschineRotationsflechtmaschine
- 22
- Trägerwellecarrier wave
- 33
- Drehgestellbogie
- 44
- Erster SpulenträgerFirst coil carrier
- 4141
- Inneres ZahnradInner gear
- 4242
- Äußeres ZahnradOuter gear
- 4343
- Erste SpuleFirst coil
- 4444
- Gehäusecasing
- 4545
- Umlenkrolleidler pulley
- 55
- Zweiter SpulenträgerSecond coil carrier
- 5151
- Zweite SpuleSecond coil
- 66
- Innerer ZahnkranzInner sprocket
- 6161
- Vertiefung in der ZahnlückeDeepening in the tooth gap
- 77
- Äußerer ZahnkranzOuter sprocket
- 7171
- Vertiefung in der ZahnlückeDeepening in the tooth gap
- 88th
- Flechtkopfbraiding
- 99
- Flechtpunktbraiding
- 1010
- Erster DrahtFirst wire
- 1111
- Zweiter DrahtSecond wire
- 1212
- Fadenhebelup lever
- 1313
- Umlenkrolle am FadenhebelDeflection pulley on the thread lever
- 1414
- Flechtachsebraid
- 1515
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 1616
- Elektromagnetelectromagnet
- 1717
- Luftspaltair gap
- 1818
- Kugellagerball-bearing
- 1919
- Zahnkranz zum Antrieb des LäufersSprocket to drive the rotor
- 2020
- Zahnkranz zum Antrieb des DrehgestellsSprocket to drive the bogie
- 2121
- Zahnrad zwischen den AntriebszahnkränzenGear between the drive sprockets
- 2222
- Läuferrunner
- 2323
- Antriebswelle des LäufersDrive shaft of the rotor
- 2424
- Permanentmagneten zum Antrieb des LäufersPermanent magnets for driving the rotor
- 2525
- Halterung für das DrehgestellBracket for the bogie
Claims (13)
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