DE102020108046A1

DE102020108046A1 - Rotationsflechtmaschine

Info

Publication number: DE102020108046A1
Application number: DE102020108046.8A
Authority: DE
Inventors: Arno Frahmann; Hüseyin Turan; Maik Stratmann
Original assignee: Leoni Kabel GmbH
Current assignee: Bizlink Industry Germany GmbH
Priority date: 2020-03-24
Filing date: 2020-03-24
Publication date: 2021-09-30
Anticipated expiration: 2040-03-25
Also published as: DE102020108046B4; CA3173117A1; US20230132310A1; WO2021191066A1; EP4127286A1; CN115516148A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationsflechtmaschine und ein zugehöriges Verfahren zum Betreiben einer Rotationsflechtmaschine. Die Rotationsflechtmaschine weist mehrere erste Flechtgutträger, mehrere zweite Flechtgutträger, eine Bewegeeinheit, einen Antrieb und eine Steuerung auf. Die Bewegeeinheit ist dazu angeordnet und ausgebildet, den ersten Flechtgutträgern jeweils zugeordnete Verlegeelemente jeweils zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen. Der Antrieb ist dazu ausgebildet: die mehreren ersten Flechtgutträger derart anzutreiben, dass sie sich in einer ersten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen; und die mehreren zweiten Flechtgutträger derart anzutreiben, dass sie sich in einer von der ersten Drehrichtung verschiedenen zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen. Die Steuerung ist dazu ausgebildet, die Bewegeeinheit derart anzusteuern, dass die Bewegung mindestens eines der Verlegeelemente anpassbar ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Rotationsflechtmaschine sowie ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Rotationsflechtmaschine.
Flechtmaschinen zum Verflechten eines Flechtguts sind im Stand der Technik bekannt. Bekannten Flechtmaschinen liegt grundsätzlich ein ähnlicher Gedanke zu Grunde. Damit sich ein Geflecht bildet, müssen das Flechtgut tragende Flechtgutträger, wie beispielsweise Spulenträger, in einem bestimmten Muster umeinander herumgeführt werden, um die Verkreuzung des Flechtgut zu erreichen. Bei dem Flechtgut kann es sich beispielsweise um Draht oder um Garn handeln. Das Flechtgut wickelt sich dabei von den Flechtgutträgern ab und wird von einem Ring gebündelt. Innerhalb dieses Rings bildet sich das fertige Geflecht. Die Stelle, an der die Geflechtbildung abgeschlossen ist, also das Flechtgut auf seine finale Breite kompaktiert ist und seine endgültige Position innerhalb des Textils erreicht hat, wird als Flechtpunkt bezeichnet. Eine Abzugsvorrichtung fördert das fertige Geflecht aus der Maschine. Die Bewegung der Flechtgutträger (z.B. die Spulenbewegung) und das Fördern des Geflechts müssen in genau zueinander passenden Geschwindigkeiten erfolgen, damit der gewünschte Flechtwinkel im Produkt eingehalten wird.
Zwei verschiedene Ansätze, wie sich das Bewegen der Flechtgutträger und das Verkreuzen des Flechtguts konstruktionstechnisch lösen lassen, werden in heutigen Flechtmaschinen verwendet - die Klöppelflechttechnik und die Rotationsflechttechnik. Der Rotationsflechttechnik liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass sich die Geschwindigkeit der bekannten Klöppelflechtmaschinen aufgrund der oszillierenden Klöppelbewegung nicht bedeutend steigern lassen würde. Es wurde also nach einem Konstruktionsprinzip für Flechtmaschinen gesucht, bei dem die Flechtgutträger gleichmäßig um das Flechtzentrum rotieren. Die Rotationsflechttechnik erlaubt erheblich höhere Fertigungsgeschwindigkeiten und wird daher auch Hochgeschwindigkeitsflechttechnik genannt.
Bei der Rotationsflechttechnik bewegen sich die zwei Gruppen von Flechtgutträgern (z.B. Spulenträgern), auf denen das Flechtgut bevorratet ist, jeweils auf einer Kreisbahn gegenläufig um das Flechtzentrum. Die beiden Bahnen sind so angeordnet, dass der Draht von den Flechtgutträgern der einen Umlaufrichtung direkt zum Flechtpunkt abgezogen wird. Diese Bahn wird oftmals als innere Bahn bezeichnet und entspricht einer einfachen rotatorischen Bewegung. Das von den Flechtgutträgern der anderen - oft äußeren genannten - Bahn kommende Flechtgut muss nun abwechselnd ober- bzw. unterhalb der auf der inneren Bahn entgegenkommenden Flechtgutträger vorbeigeführt werden, um die Abbindung des Geflechts zu erreichen. Das von den äußeren Flechtgutträgern kommende Flechtgut wechselt im Verlauf einer Umkreisung des Maschinenzentrums mehrfach von der unteren in die obere Position, so dass sie die inneren Spulen unter- bzw. oberhalb passieren können. Der Wechsel der Position muss nicht nach jedem Passieren eines Flechtgutträgers der anderen Laufrichtung erfolgen; es können auch mehrere hintereinander passiert werden. So kann die Bindungsart des Geflechts beeinflusst werden. Die Ansteuerung des Flechtguts wird mit Hilfe einer sogenannten Verlegeeinheit realisiert, deren konstruktive Umsetzung je nach Bauprinzip der Maschine unterschiedlich sein kann.
Das Ergebnis einer solchen Verflechtung ist eine achsverlaufende Kreuzung des Flechtguts, wie beispielsweise von Einzel- und Fachdrähten. Bekannte Rotationsflechtmaschinen können nur Geflechte mit stets gleichem Verkreuzungsverlauf herstellen. Ein Geflecht mit andersartig verlaufender Kreuzung lässt sich mit bekannten Rotationsflechtmaschinen nicht herstellen.
Es besteht daher ein Bedarf nach einer verbesserten Rotationsflechtmaschine und einem zugehörigen Verfahren. Insbesondere besteht ein Bedarf nach einer Rotationsflechtmaschine und einem zugehörigen Verfahren, welche die Herstellung von Geflechten mit beständigeren Eigenschaften bei mechanischen Beanspruchungen und/oder unterschiedlichen Kreuzungsverläufen ermöglichen.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich auf eine Rotationsflechtmaschine. Die Rotationsflechtmaschine weist mehrere erste Flechtgutträger, mehrere zweite Flechtgutträger, eine Bewegeeinheit, einen Antrieb und eine Steuerung auf. Die mehreren ersten Flechtgutträger sind um ein gemeinsames Flechtzentrum der Rotationsflechtmaschine angeordnet. Die mehreren ersten Flechtgutträger sind jeweils dazu ausgebildet, ein in dem gemeinsamen Flechtzentrum zu verflechtendes Flechtgut zu tragen. Die mehreren zweiten Flechtgutträger sind um das gemeinsame Flechtzentrum der Rotationsflechtmaschine angeordnet. Die mehreren zweiten Flechtgutträger sind jeweils dazu ausgebildet, ein in dem gemeinsamen Flechtzentrum zu verflechtendes Flechtgut zu tragen. Die Bewegeeinheit ist dazu angeordnet und ausgebildet, den ersten Flechtgutträgern jeweils zugeordnete Verlegeelemente jeweils zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen. Jedes der Verlegeelemente vermag in der ersten Stellung das Flechtgut derart anzuheben, dass sich zumindest einer der mehreren zweiten Flechtgutträger unter dem angehobenen Flechtgut hindurchbewegen kann. Jedes der Verlegeelemente vermag in der zweiten Stellung das Flechtgut derart abzusenken, dass sich zumindest einer der mehreren zweiten Flechtgutträger über das abgesenkte Flechtgut hinwegbewegen kann. Der Antrieb ist dazu ausgebildet, die mehreren ersten Flechtgutträger derart anzutreiben, dass sie sich in einer ersten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen. Der Antrieb ist dazu ausgebildet, die mehreren zweiten Flechtgutträger derart anzutreiben, dass sie sich in einer von der ersten Drehrichtung verschiedenen zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen. Die Steuerung ist dazu ausgebildet, die Bewegeeinheit derart anzusteuern, dass die Bewegung mindestens eines der Verlegeelemente anpassbar ist. Beispielsweise kann die Steuerung dazu ausgebildet sein, die Bewegeeinheit derart anzusteuern, dass die Bewegung jedes der Verlegeelemente anpassbar ist. Die Steuerung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Bewegeeinheit derart anzusteuern, dass die Bewegung mindestens eines der Verlegeelemente durch die Ansteuerung angepasst wird. Beispielsweise kann die Steuerung dazu ausgebildet sein, die Bewegeeinheit derart anzusteuern, dass die Bewegung jedes der Verlegeelemente durch die Ansteuerung angepasst wird. Die Anpassung der Bewegung der Verlegeelemente kann insbesondere während eines Flechtvorgangs erfolgen, d.h. während die Rotationsflechtmaschine in Betrieb ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Rotationsflechtmaschine. Die Rotationsflechtmaschine weist mehrere erste Flechtgutträger, mehrere zweite Flechtgutträger, eine Bewegeeinheit, einen Antrieb und eine Steuerung auf. Die mehreren ersten Flechtgutträger sind um ein gemeinsames Flechtzentrum der Rotationsflechtmaschine angeordnet. Die mehreren ersten Flechtgutträger sind jeweils dazu ausgebildet, ein in dem gemeinsamen Flechtzentrum zu verflechtendes Flechtgut zu tragen. Die mehreren zweiten Flechtgutträger sind um das gemeinsame Flechtzentrum der Rotationsflechtmaschine angeordnet. Die mehreren zweiten Flechtgutträger sind jeweils dazu ausgebildet, ein in dem gemeinsamen Flechtzentrum zu verflechtendes Flechtgut zu tragen. Die Bewegeeinheit ist dazu angeordnet und ausgebildet, den ersten Flechtgutträgern jeweils zugeordnete Verlegeelemente jeweils zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen. Jedes der Verlegeelemente vermag in der ersten Stellung das Flechtgut derart anzuheben, dass sich zumindest einer der mehreren zweiten Flechtgutträger unter dem angehobenen Flechtgut hindurchbewegen kann. Jedes der Verlegeelemente vermag in der zweiten Stellung das Flechtgut derart abzusenken, dass sich zumindest einer der mehreren zweiten Flechtgutträger über das abgesenkte Flechtgut hinwegbewegen kann. Das Verfahren weist ein derartiges Antreiben der mehreren ersten Flechtgutträger auf, dass die mehreren ersten Flechtgutträger sich in der ersten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen. Das Verfahren weist ferner ein derartiges Antreiben der mehreren zweiten Flechtgutträger auf, dass die mehreren zweiten Flechtgutträger sich in einer von der ersten Drehrichtung verschiedenen zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen. Das Verfahren weist ferner ein derartiges Ansteuern der Bewegeeinheit auf, dass die Bewegung mindestens eines der Verlegeelemente anpassbar ist. Das Verfahren kann beispielsweise ein derartiges Ansteuern der Bewegeeinheit aufweisen, dass die Bewegung jedes der Verlegeelemente anpassbar ist. Das Verfahren kann beispielsweise ein derartiges Ansteuern der Bewegeeinheit aufweisen, dass die Bewegung mindestens eines der Verlegeelemente durch das Ansteuern angepasst wird. Das Verfahren kann beispielsweise ein derartiges Ansteuern der Bewegeeinheit aufweisen, dass die Bewegung jedes der Verlegeelemente durch das Ansteuern angepasst wird.
Nachstehend wird die vorliegende Erfindung aus Gründen der Übersichtlichkeit mit primärem Fokus auf die Rotationsflechtmaschine gemäß dem ersten Aspekt beschrieben, wobei die folgenden Erörterungen für das Verfahren zum Betreiben der Rotationsflechtmaschine gemäß dem zweiten Aspekt entsprechend gelten.
Das Flechtzentrum kann auch als Flechtpunkt bezeichnet werden. Die mehreren ersten und/oder zweiten Flechtgutträger können derart angetrieben werden, dass sie um den gemeinsamen Flechtpunkt rotieren. Die ersten und/oder zweiten Flechtgutträger können jeweils zu verflechtendes Flechtgut tragen. Die ersten und/oder zweiten Flechtgutträger können jeweils als Spulenträger ausgebildet sein und jeweils das zu verflechtende Flechtgut auf Spulen tragen.
Durch ein abwechselndes / oszillierendes Anheben und Absenken des Flechtguts mit Hilfe der den ersten Flechtgutträgern zugeordneten Verlegeelementen kann, durch Hindurchbewegen zumindest eines der mehreren zweiten Flechtgutträger unter dem angehobenen Flechtgut und/oder durch Hinwegbewegen zumindest eines der mehreren zweiten Flechtgutträger über das abgesenkte Flechtgut, das Flechtgut in dem Flechtzentrum zu einem Geflecht verflochten werden. Mittels der Bewegeeinheit können die Verlegeelemente angehoben und abgesenkt werden. Es kann hierin davon gesprochen werden, dass ein Durchlauf eines Verlegeelements vollzogen ist, wenn die Bewegeeinheit das Verlegelement von der ersten Stellung in die zweite Stellung und dann wiederum in die erste Stellung bewegt hat. Die Geschwindigkeit und/oder Frequenz der Bewegung oder eines Durchlaufs der Verlegelemente beeinflusst die Kreuzungsstellen des Flechtguts und folglich die Ausgestaltung / das Abbindungsmuster des Geflechts.
Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Rotationsflechtmaschine gemäß dem ersten Aspekt kann die Bewegeeinheit einen drehbaren Kurvenring aufweisen oder als drehbarer Kurvenring ausgebildet ist. Die Bewegung der Verlegeelemente kann durch die Drehung des Kurvenrings angepasst werden. Beispielsweise kann durch eine Änderung der Schnelligkeit der Bewegung des Kurvenrings die Bewegung der Verlegeelemente angepasst werden.
Die Steuerung kann ausgebildet sein, die Bewegeeinheit dadurch anzusteuern, indem die Steuerung den Antrieb dazu veranlasst, den drehbaren Kurvenring derart anzutreiben, dass sich der drehbare Kurvenring in der ersten Drehrichtung mit einer Kurvenring-Drehzahl um das gemeinsame Flechtzentrum (Drehzentrum) dreht. Die Steuerung kann ausgebildet sein, den Antrieb dazu zu veranlassen, die mehreren ersten Flechtgutträger derart anzutreiben, dass sie sich in der ersten Drehrichtung mit einer die Kurvenring-Drehzahl berücksichtigenden ersten Drehzahl um das gemeinsame Flechtzentrum drehen. Die Steuerung kann ausgebildet sein, den Antrieb dazu zu veranlassen, die mehreren zweiten Flechtgutträger derart anzutreiben, dass sie sich in einer von der ersten Drehrichtung verschiedenen zweiten Drehrichtung mit einer die Kurvenring-Drehzahl berücksichtigenden zweiten Drehzahl um das gemeinsame Flechtzentrum drehen.
In dem Kurvenring kann eine Kurvenbahn angeordnet sein. Entsprechend dem Verlauf der Kurvenbahn können die Verlegeelemente angehoben und abgesenkt werden. Die Bewegung der Verlegeelemente kann beispielsweise durch eine Änderung der Kurvenbahn des Kurvenrings angepasst werden. Ist die Kurvenbahn während eines Flechtvorgangs unveränderlich, so kann die die Bewegung der Verlegeelemente während des Flechtvorgangs durch eine Änderung der Drehung des Kurvenrings angepasst werden.
Unter der die Kurvenring-Drehzahl berücksichtigenden ersten Drehzahl kann verstanden werden, dass die erste Drehzahl auf die Kurvenring-Drehzahl abgestimmt ist. Beispielsweise kann unter der die Kurvenring-Drehzahl berücksichtigenden ersten Drehzahl verstanden werden, dass die erste Drehzahl auf die Kurvenbahn in dem Kurvenring derart abgestimmt ist, dass die Verlegeelemente, bei/trotz Drehung des Kurvenrings, ihr jeweils vorbestimmtes oszillierendes Anheben und Absenken des Flechtguts ausführen können. Unter der die Kurvenring-Drehzahl berücksichtigenden zweiten Drehzahl kann verstanden werden, dass die zweite Drehzahl auf die Kurvenring-Drehzahl abgestimmt ist. Beispielsweise kann unter der die Kurvenring-Drehzahl berücksichtigenden zweiten Drehzahl verstanden werden, dass die zweite Drehzahl auf die Kurvenbahn in dem Kurvenring derart abgestimmt ist, dass die Verlegeelemente, bei/trotz Drehung des Kurvenrings, ihr jeweils vorbestimmtes oszillierendes Anheben und Absenken des Flechtguts ausführen können.
In einem Normalbetrieb ist die Kurvenring-Drehzahl insbesondere größer als 0. Die Kurvenring-Drehzahl kann kleiner sein als oder gleich groß sein wie die erste Drehzahl. Die Kurvenring-Drehzahl kann betragsmäßig kleiner sein als oder gleich groß sein wie die zweite Drehzahl. In dem Normalbetrieb ist die Kurvenring-Drehzahl (deutlich) kleiner als die erste Drehzahl. In dem Normalbetrieb ist die Kurvenring-Drehzahl betragsmäßig (deutlich) kleiner als die zweite Drehzahl.
Der Antrieb kann einen Kurvenring-Antrieb aufweisen. Der Kurvenring-Antrieb kann ausgebildet sein, den Kurvenring derart anzutreiben, dass sich der Kurvenring in der ersten Drehrichtung mit der Kurvenring-Drehzahl um das gemeinsame Flechtzentrum dreht. Der Kurvenring-Antrieb kann als Elektroantrieb ausgebildet sein.
Die Rotationsflechtmaschine kann ferner einen Drehkranz aufweisen. Die Drehachse des Drehkranzes kann dem Flechtzentrum/Flechtpunkt entsprechen. Auf dem Drehkranz kann der Kurvenring gelagert sein. Eine Drehung des Drehkranzes mit einer Drehzahl kann eine Drehung des Kurvenrings mit beispielsweise der gleichen Drehzahl bewirken.
Die Rotationsflechtmaschine kann ferner ein mit dem Kurvenring-Antrieb und dem Drehkranz verbundenes Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann ausgebildet sein, die von dem Kurvenring-Antrieb bereitgestellte Energie auf den Drehkranz zu übertragen. Das Getriebe kann als Riementrieb oder Zahnradtrieb ausgebildet sein. Beispielsweise kann das Getriebe mit dem Drehkranz in Eingriff stehen oder in den Drehkranz eingreifen. Das Getriebe kann von dem Kurvenring-Antrieb bewegt werden und über die eigene Bewegung den Drehkranz in Drehung versetzen.
Gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Rotationsflechtmaschine gemäß dem ersten Aspekt, welches unabhängig von dem ersten Ausführungsbeispiel der Rotationsflechtmaschine oder in Kombination mit dem ersten Ausführungsbeispiel der Rotationsflechtmaschine realisiert sein kann, kann die Bewegeeinheit als mindestens ein Verlegeelement-Antrieb ausgebildet sein oder mindestens einen Verlegeelement-Antrieb aufweisen.
Die Bewegung eines oder mehrerer der Verlegeelemente kann durch den mindestens einen Verlegeelement-Antrieb angepasst werden. Beispielsweise kann die Schnelligkeit der Bewegung eines oder mehrerer der Verlegeelemente angepasst werden. Die Steuerung kann ausgebildet sein, die Bewegeeinheit dadurch anzusteuern, indem die Steuerung den mindestens einen Verlegeelement-Antrieb dazu veranlasst, die Bewegung des mindestens einen, beispielsweise aller, Verlegeelemente anzupassen.
Gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels kann der mindestens eine Verlegeelement-Antrieb, beispielsweise ausgestaltet als ein einziger Verlegelement-Antrieb, die Bewegung jedes der Verlegelemente gemeinsam anpassen. Gemäß einer zweiten möglichen Ausgestaltung des zweiten Ausführungsbeispiels kann der mindestens eine Verlegeelement-Antrieb beispielsweise ausgestaltet sein als mehrere Verlegeelement-Antriebe, die jeweils einem der Verlegeelemente zugeordnet sind. Jeder der Verlegelement-Antriebe kann die Bewegung seines zugeordnete Verlegeelements entsprechend anpassen. Beispielsweise kann der mindestens eine Verlegeelement-Antrieb einen oder mehrere Stellmotoren oder elektromagnetische Antriebe aufweisen oder als solche ausgebildet sein. Jeder der Stellmotoren oder elektromagnetischen Antriebe kann einem zugehörigen Verlegeelement zugeordnet sein und kann die Bewegung des zugehörigen Verlegeelements basierend auf einem von der Steuerung erhaltenen Steuersignal oder Steuerbefehl anpassen.
Durch die Anpassung der Bewegung mindestens eines der Verlegelemente können die Kreuzungsstellen des Flechtguts und folglich die Ausgestaltung / das Abbindungsmuster des Geflechts beeinflusst werden.
Die ersten Flechtgutträger können als sogenannte äußere Flechtgutträger der Rotationsflechtmaschine ausgebildet sein. Die zweiten Flechtgutträger können als sogenannte innere Flechtgutträger der Rotationsflechtmaschine ausgebildet sein.
Der Antrieb kann einen ersten Antrieb aufweisen. Der erste Antrieb kann ausgebildet sein, einen Außenrotor anzutreiben. Der Außenrotor kann ausgebildet sein, die ersten Flechtgutträger zu tragen und in der ersten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum zu drehen.
Gemäß einer ersten möglichen Realisierung kann die Rotationsflechtmaschine ein dem ersten Antrieb nachgeschaltetes Differenzialgetriebe aufweisen. Das Differenzialgetriebe kann ausgebildet sein, einen Innenrotor anzutreiben. Der Innenrotor kann ausgebildet sein, die zweiten Flechtgutträger zu tragen und in der zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum zu drehen.
Gemäß einer zweiten möglichen Realisierung kann der Antrieb einen zweiten Antrieb aufweisen. Der zweite Antrieb kann ausgebildet sein, einen Innenrotor anzutreiben. Der Innenrotor kann ausgebildet sein, die zweiten Flechtgutträger zu tragen und in der zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum zu drehen.
Die ersten und/zweiten Flechtgutträger können kreisförmig um das gemeinsame Flechtzentrum verlaufen, d.h. entlang eines Kreisumfangs um das gemeinsame Flechtzentrum angeordnet sein. Die ersten Flechtgutträger können in Umfangsrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum jeweils mit einem gleichbleibenden Abstand voneinander angeordnet sein. Die zweiten Flechtgutträger können in Umfangsrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum jeweils mit einem gleichbleibenden Abstand voneinander angeordnet sein. Bei den ersten und/zweiten Flechtgutträgern kann es sich um Spulen handeln, auf denen das Flechtgut beispielsweise aufgerollt sein kann. Die ersten Flechtgutträger können in radialer Richtung jeweils in einem gleichen, ersten Abstand von dem Flechtzentrum angeordnet sein. Die zweiten Flechtgutträger können in radialer Richtung jeweils in einem gleichen, zweiten Abstand von dem Flechtzentrum angeordnet sein. Der erste und der zweite Abstand können gleich oder unterschiedlich sein. Der erste Abstand kann größer sein als der zweite Abstand. Der radiale Abstand der ersten und/oder zweiten Flechtgutträger von dem Flechtzentrum kann gleichbleibend / unveränderlich oder veränderbar sein. Die ersten und/oder zweiten Flechtgutträger können mit einer gleichen oder zumindest teilweise voneinander abweichenden Menge an Flechtgut versehen sein. In dem Flechtzentrum wird das jeweils von den ersten und/oder zweiten Flechtgutträgern bereitgestellte Flechtgut miteinander verflochten. Das Flechtzentrum kann auch als Flechtachse der Flechtmaschine bezeichnet werden. Das Flechtzentrum kann parallel zu der Längsachse der Flechtmaschine liegen oder dieser entsprechen.
Bei dem Flechtgut kann es sich um jedes denkbare strangförmige oder langgestreckte Material handeln, das für einen Flechtvorgang geeignet ist. Mit Hilfe der Rotationsflechtmaschine können daher verschiedene Geflechte aus strangförmigem Material wie Drähten oder Textilfasern hergestellt werden, zum Beispiel in Form von Schlauchgeflechten oder Litzengeflechten und/oder zum Umflechten beispielsweise eines Kabels mit einem Drahtgeflecht. Bei der Rotationsflechtmaschine kann es sich beispielsweise um eine speziell zum Verflechten von Drähten geeignete Drahtflechtmaschine handeln.
Unter einem Flechtvorgang kann ein kompletter Vorgang zum Fertigen eines Flechtprodukts verstanden werden. Ferner ist es denkbar, dass unter einem Flechtvorgang ein vom Starten der Rotationsflechtmaschine bis zum Stoppen der Flechtmaschine dauernder Vorgang verstanden werden kann. Die Rotationsflechtmaschine wird beispielsweise gestoppt, wenn ein oder mehrere der Flechtgutträger leergelaufen sind und jeweils durch einen vollen, d.h. vollständig mit Flechtgut befüllten, Flechtgutträger ersetzt werden.
Zum Steuern des Antriebs kann als Steuerung eine Steuereinrichtung vorgesehen sein. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, den jeweiligen Antrieb zu steuern und die jeweilige Drehzahl vorzugeben und/oder anzupassen. Der jeweilige Antrieb kann hierfür entsprechende Steueranweisungen von der Steuereinrichtung erhalten. Der jeweilige Antrieb kann basierend auf den Steueranweisungen die Flechtgutträger entsprechend antreiben.
Auch wenn hierin auf die Drehzahl an Stelle der Winkelgeschwindigkeit oder Bahngeschwindigkeit Bezug genommen wird, so gelten diese Ausführungen entsprechend auch für die Winkelgeschwindigkeit oder Bahngeschwindigkeit. Die Steuereinrichtung kann dazu ausgebildet sein, die jeweiligen Drehzahl mehrmals / wiederholt während eines Flechtvorgangs anzupassen.
Das beschriebene Verfahren kann ganz oder teilweise mit Hilfe eines Computerprogramms durchgeführt werden. So kann ein Computerprogrammprodukt mit Programmcodeabschnitten für das Ausführen des Verfahrens vorgesehen sein. Das Computerprogramm kann auf einem computerlesbaren Speichermedium oder in der Flechtmaschine gespeichert sein. Wenn die Programmcodeabschnitte des Computerprogramms in einen Rechner, Computer oder Prozessor (beispielsweise einen Mikroprozessor, Mikrocontroller oder digitalen Signalprozessor (DSP)) geladen sind, oder auf einem Rechner, Computer oder Prozessor laufen, können sie den Computer oder Prozessor dazu veranlassen, einen oder mehrere Schritte oder alle Schritte des hierin beschriebenen Verfahrens auszuführen.
Auch wenn einige der voranstehend beschriebenen Aspekte und Details in Bezug auf die Flechtmaschine beschrieben wurden, so können diese Aspekte auch in entsprechender Weise in dem Verfahren zum Betreiben der Flechtmaschine oder einem das Verfahren unterstützenden oder implementierenden Computerprogramm realisiert werden.
Die vorliegende Erfindung soll weiter anhand von Figuren erläutert werden. Diese Figuren zeigen schematisch:

1a zwei Darstellungen eines Beispiels für eine Rotationsflechtmaschine;
1b eine Erläuterung des Funktionsprinzips der Rotationsflechtmaschine aus 1a und ein Beispiel für ein mit der Rotationsflechtmaschine aus 1a hergestelltes Geflecht;
2a zwei Darstellungen einer Rotationsflechtmaschine gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2b eine Erläuterung des Funktionsprinzips der Rotationsflechtmaschine aus 2a und ein Beispiel für ein mit der Rotationsflechtmaschine aus 2a hergestelltes Geflecht.

Im Folgenden werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, spezifische Details dargelegt, um ein vollständiges Verständnis der vorliegenden Erfindung zu liefern. Es ist einem Fachmann jedoch klar, dass die vorliegende Erfindung in anderen Ausführungsbeispielen verwendet werden kann, die von den nachfolgend dargelegten Details abweichen können. Zum Beispiel werden die Figuren vornehmlich in Bezug auf ein Ausführungsbeispiel beschrieben, indem als Einheit zur Bewegung der Verlegeelemente ein Kurvenring eingesetzt wird. Die Erfindung ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. So ist beispielsweise ein Ausführungsbeispiel möglich, bei dem die Verlegeelemente über einen oder mehrere Antriebe bewegt werden.
Es ist dem Fachmann zudem klar, dass die nachfolgend dargelegten Erläuterungen unter Verwendung von Hardwareschaltungen, Softwaremitteln oder einer Kombination davon implementiert sein/werden können. Die Softwaremittel können im Zusammenhang stehen mit programmierten Mikroprozessoren oder einem allgemeinen Rechner, Computer, einer ASCI (Application Specific Integrated Circuit; zu deutsch: anwendungsspezifische integrierte Schaltung) und/oder DSPs (Digital Signal Processors; zu deutsch: digitalen Signalprozessoren). Es ist zudem klar, dass auch dann, wenn die nachfolgenden Details in Bezug auf ein Verfahren beschrieben werden, diese Details auch in einer geeigneten Vorrichtungseinheit, einem Computerprozessor oder einem mit einem Prozessor verbundenen Speicher realisiert sein können, wobei der Speicher mit einem oder mehreren Programmen versehen ist, die das Verfahren durchführen, wenn sie durch den Prozessor ausgeführt werden.
1a zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Rotationsflechtmaschine 1. Die Rotationsflechtmaschine 1 weist zwei Gruppen von Flechtgutträgern auf, die im Folgenden beispielhaft als Spulenträger 2a, 2b bezeichnet werden. Bei der Rotationsflechttechnik, und der speziellen Form der Hebelarmflechttechnik, wie sie beispielhaft in 1a gezeigt ist, bewegen sich zwei Gruppen von Spulenträgern 2a, 2b, auf denen das Flechtgut, welches im Folgenden beispielhaft als Draht ausgebildet ist, durch Spulen bevorratet ist, jeweils auf einer Kreisbahn gegenläufig um ein Flechtzentrum. Die Rotationsflechtmaschine 1 wird nachfolgend teilweise auch als Hebelarmflechtmaschine oder Hebelflechtmaschine 1 bezeichnet. Spezielle Hebelarmflechtmaschinen, sogenannte Schnellflechtmaschinen nach dem System Horn, erreichen derzeit die höchste Verarbeitungsgeschwindigkeit. Gleichzeitig ermöglichen sie dadurch, dass keine Garnlängenkompensation stattfinden muss, die genauste Kontrolle der Fadenspannung und damit eine exzellente Qualität des Flechtguts.
Die beiden Bahnen, auf denen sich die Spulenträger 2a, 2b bewegen, sind so angeordnet, dass der Draht von den oberen Spulenträgern 2b und damit den oberen Spulen der einen Umlaufrichtung direkt zum Flechtpunkt abgezogen wird. Diese Bahn wird im Weiteren als innere Spulenbahn bezeichnet und führt eine einfache rotatorische Bewegung aus. Die oberen Spulenträger 2b werden daher oftmals auch als innere Spulenträger 2b bezeichnet. Der Draht von den unteren Spulenträgern 2a und damit den unteren Spulen wird mit Hilfe eines jeweiligen Verlegeelements, das, aufgrund der beispielhaften Ausgestaltung der Rotationsflechtmaschine in 1a als Hebelarmflechtmaschine, als Verlegehebel 3 ausgebildet ist, nun abwechselnd ober- bzw. unterhalb an der/den auf der inneren Bahn entgegenkommenden Spulenträger(n) 2b vorbeigeführt. Die unteren Spulenträger werden oftmals als äußere Spulenträger 2a bezeichnet. Die zugehörige Bahn der äußeren Spulenträger 2a wird demgemäß oftmals als äußere Bahn bezeichnet. Damit die Verlegehebel 3 eine solche oszillierende Auf- und Abwärtsbewegung vollziehen können, werden diese z.B. mit Hilfe von gleitenden Nutensteinen bewegt, welche in einer im Raum fest positionierten Kurvenbahn gleiten. Diese Kurvenbahn befindet sich in der Innenseite eines Kurvenrings 4. Die zentrale Achse 5 der Rotationsflechtmaschine 1 ist ebenfalls fest im Raum positioniert. In dem gezeigten Beispiel sind diese beiden Komponenten zwecks einfacherer Erklärbarkeit beispielhaft fest mit einander verbunden. Der Kurvenring 4 dient zur Bewegung der Verlegehebel 3. Die Bewegung erfolgt während eines Flechtvorgangs und, mit der Rotationsflechtmaschine 1, unveränderlich entsprechend der Ausgestaltung der Kurvenbahn in dem Kurvenring 4. Das heißt, soll die Bewegung der Verlegehebel 3 angepasst werden, muss der Kurvenring 4 durch einen Kurvenring mit anders ausgestalteter Kurvenbahn ersetzt werden.
Durch einen Antriebsmotor 6 der Rotationsflechtmaschine 1 wird per parallelem Riementrieb eine Drehbewegung an die in der zentralen Achse / Lagerung 5 befindlichen Wellen übertragen, um den am anderen Ende befindliche Außen- bzw. Innenrotor samt äußerer Spulenbahn und damit äußeren Spulenträgern 2a bzw. innerer Spulenbahn und damit inneren Spulenträgern 2b in Rotation zu versetzen. Diese beiden Riementriebe dienen der Drehzahlanpassung dahingehend, dass abtriebsseitig beide Spulenbahnen und damit sowohl die Spulenträger 2a als auch die Spulenträger 2b betragsmäßig die gleiche Drehzahl haben. Dies lässt sich alternativ durch nur einen Riemen und nachgeschaltetem Zahnradgetriebe realisieren. Über Planetenräder wird diese Drehbewegung vom Außenrotor (mit Drehzahl n_A) mit einem entgegengesetzten Drehsinn an die innere Spulenbahn (mit Drehzahl n_I) übertragen. Beide Bahnen besitzen demnach betragsmäßig die gleiche Drehzahl (| n_A| =| n_I|). Auf einem Abzugsrad 8, welches von einem Elektromotor angetrieben wird, wird anhand einer mehrfachen Umschlingung das zu beflechtende Produkt durch die Hebelarmfechtmaschine mit der Geschwindigkeit V_A abgezogen.
Genauer gesagt werden, im Fall einer Hebelarmflechtmaschine 1 als ein spezielles Beispiel für die Rotationsflechtmaschine 1, wie beschrieben, auf der zentralen Achse 5 zwei Rotoren aufgesetzt, der Innenrotor und der Außenrotor. Beide werden über einen Antriebsmotor/Antrieb 6 in derselben Richtung gedreht, allerdings mit unterschiedlichen und aufeinander abgestimmten Geschwindigkeiten/Drehzahlen. Hierfür können verschieden große Zahnräder für den Antrieb verwendet werden. Durch ein Differenzialgetriebe, welches ein kleines Zahnrad, den Innenrotor und die inneren Spulenträger 2b aufweisen kann, erhalten die Spulenträger 2b des Innenkranzes eine entgegengesetzte Drehrichtung zum Außenkranz / den äußeren Spulenträgern 2a mit betragsmäßig gleicher Drehzahl. Der Außenrotor trägt die äußeren Spulen 2a. Jeder äußeren Spule 2a ist jeweils ein Verlegehebel 3 zugeordnet, der drehbar am Außenrotor gelagert ist. Gleichzeitig stellt dieser Rotor (der Außenrotor) die Gleitbahn für die Spulenträger 2b des inneren Spulenkranzes dar. Der Außenrotor enthält auch beispielsweise Gleitbahneinschnitte, in welche die Drähte der Außenspulen abgesenkt werden können. Jeder der Verlegehebel 3 greift beispielsweise mit einem Gleitelement in die Führungsnut des Kurvenrings 4 ein. Bei bekannten Hebelarmflechtmaschinen ist der Kurvenring/Nutkurvenring 4 feststehend. Mit dem Nutkurvenring 4 werden jeweils die Verlegehebel 3 angesteuert. Die Verlegehebel 3 für den Außendraht sind dabei jeweils so geformt, dass die Hebelspitze sich auf einer um den Flechtpunkt aufgespannten, gedachten Kugeloberfläche bewegen kann. Die über den Hebel 3 geführten Drähte haben so zum Flechtpunkt immer dieselbe Weglänge zurückzulegen, so dass in der Hebelarmflechtmaschine 1 keine Garnlängenkompensation benötigt wird. Durch die Drehung des Außenrotors wird das entsprechende Gleitelement jedes Verlegehebels 3 durch die Führungsnut des Kurvenrings 4 geschoben und dadurch auf- und abbewegt. Der Verlauf der Nut gibt vor, wie oft der Hebel 3 während eines Umlaufs seine Position ändern kann. So wird das Abbindungsmuster des Geflechts 10 eingestellt (siehe 1b). Da der jeweilige Verlegehebel 3 und die Gleitbahn mit den Einschnitten beide am Außenrotor fixiert sind, treten keine Positionierungsprobleme auf, und der Draht wird immer exakt in den jeweiligen Einschnitt abgesenkt. Damit sich die Spulenträger 2b des inneren Spulenkranzes gegenläufig um das Maschinenzentrum bewegen, werden diese beispielsweise über am Außenrotor gelagerte Zahnräder in die Gegenrichtung geschoben. Angetrieben werden diese Zahnräder z.B. durch eine Ringverzahnung am Innenrotor, der sich doppelt so schnell dreht wie der Außenrotor, so dass die Spulen mit betragsmäßig gleich großer Geschwindigkeit entgegen der Drehbewegung der Gleitbahn um das Flechtzentrum kreisen. Durch dieses Konstruktionsprinzip kommt eine Relativgeschwindigkeit zwischen Spulenschlitten und Gleitbahn zustande, die doppelt so hoch ist wie die Geschwindigkeit der Gleitbahn selbst.
Da bei einem konventionellen Schnellflechter 1 das Geflecht längs der Produktachse verläuft, stehen die Drehzahlen wie folgt miteinander in Beziehung: $n_{A} = - n_{I}$
$0 = n_{A} + n_{I}$
Die Geflechtssteigung S_G dieses Flechters wird wie folgt berechnet: $s_{G} = v_{A} {/n}_{A}$
Bei dem in Bezug auf 1a beschriebenen Aufbau erfolgt die Verschränkung der entgegenkommenden Drähte an der Stelle, wo bei der im Raum fest positionierten Kurvenbahn eine Auslenkung eingebracht ist (siehe 1b). In 1b ist beispielhaft, der Einfachheit halber, der Kurvenverlauf bei nur einer Draht-Verschränkung (Überkreuzung) eines Geflechts 10 erklärt.
In 1b ist schematisch ein Geflecht 10 zu sehen, das mit Hilfe der Rotationsflechtmaschine 1 aus 1a hergestellt werden kann. Es kann sich bei dem Geflecht 10 beispielsweise um eine Kabelschirmung, genauer gesagt eine Geflechtschirmung für ein Kabel, handeln. Das Geflecht 10 weist eine erste Drahtwicklung 20 auf, die sich in einer ersten Drehrichtung mit einer ersten Steigung spiralförmig in Richtung einer Längsachse 10a des Geflechts 10 erstreckt. Anders ausgedrückt, gesehen vom unteren Ende des Geflechts 10, d.h. in Richtung des Pfeils der Längsachse 10a des Geflechts 10 und der Rotationsflechtmaschine 1, schraubt sich die erste Drahtwicklung 20 mit einer ersten Steigung entgegen dem Uhrzeigerinn nach oben. Das Geflecht 10 weist eine zweite Drahtwicklung 30 auf, die sich in einer zweiten Drehrichtung mit einer zweiten Steigung spiralförmig in Richtung der Längsachse 10a des Geflechts 10 erstreckt. Anders ausgedrückt, gesehen vom unteren Ende des Geflechts 10, d.h. in Richtung des Pfeils der Längsachse 10a, schraubt sich die zweite Drahtwicklung 30 mit einer zweiten Steigung im Uhrzeigerinn nach oben. In dem Beispiel aus 1b entspricht die erste Steigung der zweiten Steigung.
Wie in 1b zu erkennen, überlappen sich jeweils eine Windung der ersten Drahtwicklung 20 und eine Windung der zweiten Drahtwicklung 30 an einer Stelle. Diese Stelle wird als Kreuzungsstelle oder Überlappungsstelle bezeichnet. In dem Beispiel aus 1b sind die beiden Drahtwicklungen 20, 30 an der Kreuzungsstelle miteinander verflochten. Da jede der Drahtwicklungen 20, 30 mehrere Windungen in Richtung der Längsachse 10a hat, existieren, selbst bei einer Kreuzungsstelle pro Windung, mehrere derartige Kreuzungsstellen in Richtung der Längsachse 10a. In dem Beispiel aus 1b ist zu erkennen, dass diese Kreuzungsstellen auf einer Geraden 50 liegen, die parallel verläuft zur Richtung der Längsachse 10a. Die zwei Drahtwicklungen 20, 30 bilden durch die Verflechtung sozusagen zwei Lagen und können demgemäß auch als zweilagige Drahtbespinnung und, aufgrund der Parallelität der Kreuzungsstellen zu der Längsachse 10a, als zweilagige Drahtbespinnung mit achsverlaufender Kreuzung bezeichnet werden.
Die Drähte / Drahtwicklungen 20, 30 des Geflechts 10 aus 1b erfahren eine Relativbewegung mit einhergehender Friktion zueinander, wenn sie einer Bewegung ausgesetzt sind. Des Weiteren erfahren diese Drähte / Drahtwicklungen 20, 30 Zug- und Schubbelastungen. Daraus ergibt sich eine begrenzte Lebensdauer der Drähte/Drahtwicklungen 20, 30 und damit des Geflechts 10. Zwar besitzt das Geflecht 10 aus 1b mit der gezeigten gegenläufigen Drahtumspinnung eine relativ hohe mechanische Lebensdauer und eine höhere mechanische Lebensdauer als herkömmliche Geflechte beispielsweise aus Drähten mit gleicher Orientierung. Allerdings kann sich das Geflecht 10 verschieben oder, genauer gesagt, es können sich die Drähte des Geflechts 10 verschieben und z. B. Nester und Löcher bilden. Dies hat einen negativen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften des Geflechts 10.
2a zeigt eine Rotationsflechtmaschine 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Rotationsflechtmaschine 100 ist beispielhaft als Hebelflechtmaschine/Hebelarmflechtmaschine ausgestaltet. Andere Ausgestaltungen sind mit entsprechenden Anpassungen denkbar. Die Hebelflechtmaschine 100 aus 2a basiert auf der in Bezug auf 1a beschriebenen Hebelflechtmaschine 1, so dass die Gemeinsamkeiten dieser beiden Flechtmaschinen 1, 100 nicht gesondert hervorgehoben werden. Die in Bezug auf die Hebelflechtmaschine 1 aus 1a beschriebenen Details gelten entsprechend auch für die Hebelflechtmaschine 100 aus 2a. Als maßgeblicher Unterschied zwischen den beiden Hebelarmflechtmaschinen 1, 100 aus 1a und 2a kann genannt werden, dass der Kurvenring 4 der Hebelarmflechtmaschine 1 aus 1a feststehend ist, während der Kurvenring 400 der Hebelarmflechtmaschine 100 aus 2a nicht feststehend ist, genauer gesagt rotiert. Wie später genauer erläutert, kann durch die Bewegung des Kurvenrings 400 die Bewegung der Verlegehebel 300 der Rotationsflechtmaschine 100 angepasst werden.
Bei der Rotationsflechtmaschine 100 rotieren die Spulenträger 200a, 200b gleichmäßig um das Flechtzentrum. Diese Rotationsflechttechnik erlaubt hohe Fertigungsgeschwindigkeiten und wird daher auch Hochgeschwindigkeitsflechttechnik genannt. Bei dieser Rotationsflechttechnik bewegen sich zwei Gruppen von Spulenträgern 200a, 200b, auf denen das Flechtgut, wie im Beispiel aus 2a Draht, bevorratet ist, jeweils auf einer Kreisbahn gegenläufig um das Flechtzentrum. Die beiden Bahnen sind so angeordnet, dass das Flechtgut, z.B. der Draht, von den Spulenträgern 200b der einen Umlaufrichtung direkt zum Flechtpunkt abgezogen wird. Diese Bahn wird im Weiteren als „innere“ Bahn bezeichnet und die entsprechenden Spulenträger als innere Spulenträger 200b. Das von den Spulen der anderen - hier „äußeren“ genannten - Bahn, genauer gesagt den äußeren Spulenträgern 200a der äußeren Bahn, kommende Flechtgut muss nun abwechselnd ober- bzw. unterhalb der auf der inneren Bahn entgegenkommenden Spulen vorbeigeführt werden oder umgekehrt, um die Abbindung des Geflechts zu erreichen.
Die Hebelflechtmaschine 100 weist einen Antrieb 600 auf. Der Antrieb 600 bringt seine Drehbewegung auf den Außenrotor. Der Kurvenring 400 ist, im Gegensatz zu der im Raum fixen Position des Kurvenrings 4 aus 1a, auf einem Drehkranz 800 gelagert. Die Drehachse des Drehkranzes 800 entspricht der Achse des Flechtzentrums. Anhand eines Elektroantriebs 900 erfährt der Drehkranz 800 und dadurch der Kurvenring 400 eine Drehbewegung mit der Drehzahl n_K. In 2a erfolgt der Antrieb des Kurvenrings 400 durch einen Zahnradtrieb. Der Zahnradtrieb ist auf seiner Eingangsseite mit dem Elektroantrieb 900 verbunden und wird durch den Elektroantrieb 900 angetrieben. Auf seiner Ausgangsseite ist der Zahnradtrieb (direkt/unmittelbar) mit dem Drehkranz 800 und damit (indirekt/mittelbar) dem Kurvenring 700 verbunden, d.h. durch Bewegung/Drehung des Zahnradtriebs bewegen sich / drehen sich der Drehkranz 800 und der Kurvenring 400. Alternativ zu dem Zahnradtrieb kann über einen Riementrieb der Kurvenring 400 mit Hilfe des Elektroantriebs 900 eine Drehbewegung mit Drehzahl n_K erfahren.
Bei dem Flechtvorgang ist die Drehzahl n_K des Kurvenrings 400 die vorgebende Drehzahl. Damit die Verlegehebel 300 der äußeren Spulenträger 200a über die Kurvenbahn des Kurvenrings 400 oszillierend angehoben und abgesenkt werden können, muss die Drehzahl des Außenrotors und damit die Drehzahl der äußeren Spulenträger 200a auf den Kurvenring 400 abgestimmt sein. Daher wird, für einen funktionierenden Prozess zur Erstellung des Geflechts 1000 selber (siehe 2b), als tatsächliche Drehzahl n_Aneu des Außenrotors die Drehzahl n_K auf die Drehzahl n_A des Außenrotors aus 1a hinzuaddiert. Die Drehzahl n_K des Kurvenrings wird sozusagen bei der tatsächlichen Drehzahl n_Aneu des Außenrotors und damit der äußeren Spulenträger 200a positiv berücksichtigt. Dadurch ergibt sich für die neue Drehzahl n_Aneu des Außenrotors aus 2a: $n_{Aneu} = n_{A} + n_{K}$
Durch die Drehung des Kurvenrings 400 wird zudem die Drehzahl des Innenrotors derart angepasst, dass für die Drehzahl des Innenrotors die Drehzahl n_K des Kurvenrings 400 berücksichtigt wird. Für die Drehzahl n_Ineu des Innenrotors und damit die Drehzahl der inneren Spulenträger 200b wird sozusagen die Drehzahl n_K des Kurvenrings 400 negativ berücksichtigt. Der Innenrotor aus 2a wird daher, im Vergleich zu dem Innenrotor aus 1a, mit ebenfalls einer geänderten Drehzahl n_Ineu betrieben.
Zum Antreiben des Innenrotors mit der gegenüber 1a angepassten Drehzahl kann die Hebelarmflechtmaschine aus 2a, wie beispielhaft in 2a gezeigt, einen zusätzlichen Antrieb 700 aufweisen. Der zusätzliche Antrieb 700 bringt über einen Riemen die Drehzahl n_Ineu auf den Innenrotor. Diese berechnet sich wie folgt: $n_{Ineu} = - n_{A} + n_{K}$
$n_{Ineu} = - n_{Aneu} + 2 * n_{K}$
Statt des Antriebs 700 kann die Drehzahl n_Ineu auch durch das Nachschalten eines Differenzialgetriebes am Antrieb 600 realisiert werden. Durch diese Drehbewegung wird die Stelle der Kurvenbahnauslenkung und der daraus resultierenden Verschränkung der Drähte radial verändert (siehe 2b). Genauer gesagt verändert sich mit fortschreitender Drehung die Relativposition der Drähte der äußeren Spulen/Spulenträger 200a und der Drähte der inneren Spulen/Spulenträger 200b relativ zueinander, so dass sich der jeweilige Kreuzungspunkt mit fortschreitender Drehung verändert. Durch Anpassung der Drehbewegung(en) kann die Bewegung der Verlegehebel 300 angepasst und somit die Verschränkung der Drähte verändert werden. Auf diese Weise können flexible Abbindungsmuster erreicht werden.
Während bei der Rotationsflechtmaschine aus 1a und 1b die Drehzahlen n_A, n_I der äußeren Spulenträger 2a und inneren Spulenträger 2b betragsmäßig übereinstimmen, stimmen die Drehzahlen n_Aneu, n_Ineu der äußeren Spulenträger 200a und der inneren Spulenträger 200b bei der Flechtmaschine 100 aus 2a und 2b betragsmäßig nicht überein, wenn n_K ungleich 0 ist.
Die neu eingebrachte Drehbewegung des Kurvenrings mit seiner Drehzahl n_K bildet zusammen mit der Abzugsgeschwindigkeit v_A des Abzugsrads die Wendel-Steigung s_w $s_{W} = v_{A} {/n}_{K}$
Zur Erstellung des Geflechts 1000 bei drehendem Kurvenring 400 wird folgende Berechnung angewendet: $s_{G} = v_{A} / (n_{A} + n_{K})$
$s_{G} = v_{A} {/n}_{Aneu}$
In Bezug auf 2b wird die Herstellung des Geflechts 1000 genauer beschrieben. Anhand der gestrichelten Verlegebahn ist dargestellt, dass der von den äußeren Spulen/Spulenträgern 200a kommende Draht im Verlauf einer Umkreisung des Flechtmaschinenzentrums mehrfach von der unteren in die obere Position wechselt, so dass die inneren Spulen/Spulenträger 200b unter- bzw. oberhalb passieren können. Der Wechsel der Position muss nicht nach jedem Passieren einer Spule / eines Spulenträgers der anderen Laufrichtung erfolgen. Es können auch mehrere hintereinander passiert werden. So kann die Bindungsart des Geflechts beeinflusst werden. Die Ansteuerung des Fadens wird mit Hilfe einer sogenannten Verlegeeinheit realisiert, deren ihre konstruktive Umsetzung je nach Bauprinzip der Maschine unterschiedlich ist. Im einfachsten Fall handelt es sich dabei um relativ starre Führungsbleche, die Deflektoren genannt werden. In anderen Fällen wird der Draht über eine mechanische Verlegung aktiv bewegt. Dieses Prinzip wird bei der beispielhaft in 2a und 2b dargestellten Hebelarmflechtmaschine 100 verwendet.
Bei der Hebelarmflechtmaschine 100 aus 2a und 2b werden die Außendrähte über Umlenkhebel / Verlegehebel 300 geführt, die während der Umkreisung des Zentrums periodische Auf-und-ab-Bewegungen ausführen. Immer wenn der Hebel 300 mit dem darüber geführten äußeren Draht sich am Hochpunkt befindet, kann ein in Gegenrichtung kreisender innerer Spulenträger 200b unter dem Draht hindurchgleiten. Im Anschluss bewegt sich der Hebel 300 in seine untere Stellung und der Draht wird beispielsweise in eine Einkerbung in der inneren Führungsbahn abgesenkt, bevor der nachfolgende innere Spulenträger 200b dort ankommt, so dass er anschließend darüber hinweggleiten kann. Auf diese Weise bildet sich das Geflecht 1000 heraus.
2b zeigt schematisch ein Geflecht 1000, beispielsweise eine Geflechtschirmung für ein Kabel, das mit der Hebelarmflechtmaschine 100 aus 1a herstellbar ist. Das Geflecht 1000 hat verbesserte Eigenschaften gegenüber dem Geflecht aus 1b. Das Geflecht 1000 weist eine erste Drahtwicklung 2000 auf, die sich in einer ersten Drehrichtung mit einer ersten Steigung spiralförmig in Richtung einer Längsachse 1000a des Geflechts 1000 erstreckt. Anders ausgedrückt, gesehen vom unteren Ende des Geflechts 1000, d.h. in Richtung des Pfeils der Längsachse 1000a, schraubt sich die erste Drahtwicklung 2000 mit einer ersten Steigung entgegen dem Uhrzeigersinn nach oben. Das Geflecht 1000 weist eine zweite Drahtwicklung 3000 auf, die sich in einer zweiten Drehrichtung mit einer zweiten Steigung spiralförmig in Richtung der Längsachse 1000a des Geflechts 1000 erstreckt. Anders ausgedrückt, gesehen vom unteren Ende des Geflechts 1000, d.h. in Richtung des Pfeils der Längsachse 1000a, schraubt sich die zweite Drahtwicklung 3000 mit einer zweiten Steigung im Uhrzeigersinn nach oben. In dem Beispiel aus 2b entspricht die erste Steigung der zweiten Steigung, d.h. jede einzelne vollständige Windung der Drahtwicklungen 2000, 3000 legt in Richtung der Längsachse 1000a den gleichen Weg W zurück. Eine Windung beschreibt dabei einen vollständigen Umlauf eines Drahts der jeweiligen Drahtwicklung 2000, 3000.
Wie in 2b zu erkennen, überlappen sich jeweils eine Windung der ersten Drahtwicklung 2000 und eine Windung der zweiten Drahtwicklung 3000 an einer Stelle. Diese Stelle wird als Kreuzungsstelle oder Überlappungsstelle bezeichnet. In dem Beispiel aus 2b sind die beiden Drahtwicklungen 2000, 3000 an der Kreuzungsstelle zudem miteinander verflochten. Da jede der Drahtwicklungen 2000, 3000 mehrere Windungen in Richtung der Längsachse 1000a hat, existieren, selbst bei einer Kreuzungsstelle pro Windung, mehrere derartige Kreuzungsstellen in Richtung der Längsachse 1000a. In dem Beispiel aus 2b ist zu erkennen, dass diese Kreuzungsstellen in Form einer Helix 5000 oder Spirale verlaufen, d.h. keine parallel zur Richtung der Längsachse 1000a verlaufende Gerade bilden. Die zwei Drahtwicklungen 2000, 3000 bilden durch die Verflechtung sozusagen zwei Lagen und können demgemäß auch als zweilagige Drahtbespinnung und, aufgrund des helixförmigen Verlaufs 5000 der Kreuzungsstellen, als zweilagige Drahtbespinnung mit helixverlaufender Kreuzung bezeichnet werden.
In 2b ist der Einfachheit und Übersichtlichkeit halber lediglich eine Kreuzungsstelle pro Windung, genauer gesagt pro Windung der Drahtwicklung 2000 und entsprechender Windung der Drahtwicklung 3000 gezeigt. Eine Windung der Drahtwicklung 2000 und eine entsprechende Windung der Drahtwicklung 3000 können sich jedoch an mehr als einer Stelle, d.h. an mehreren Stellen, kreuzen, d.h. jeweils mehrere Kreuzungsstellen haben, an denen sie miteinander verflochten sind. Beispielsweise sind die Drahtwicklung 2000 und die Drahtwicklung 3000 an einer oder mehrerer, z.B. an jeder, ihrer Windungen jeweils nicht nur einmal sondern zweimal oder ggf. mehrmals miteinander verflochten und haben demnach pro Windung eine erste Kreuzungsstelle, eine zweite Kreuzungsstelle und ggf. weitere Kreuzungsstellen. In Richtung der Längsachse 1000a liegen in diesem Fall eine Vielzahl an ersten Kreuzungsstellen, eine Vielzahl an zweiten Kreuzungsstellen und ggf. eine Vielzahl an weiteren Kreuzungsstellen vor. Die Vielzahl an ersten Kreuzungsstellen kann durch eine erste Helix / Spirale 5000 in Richtung der Längsachse 1000a beschrieben werden. Die Vielzahl an zweiten Kreuzungsstellen kann durch eine zweite Helix / Spirale in Richtung der Längsachse 1000a beschrieben werden, die parallel verläuft zu der ersten Helix / Spirale 5000. Die Vielzahl an weiteren Kreuzungsstellen kann durch eine weitere Helix / Spirale in Richtung der Längsachse 1000a beschrieben werden, die parallel verläuft zu der ersten Helix / Spirale 5000 und der zweiten Helix / Spirale.
Das in Bezug auf 2b beschriebene Geflecht 1000 mit helixverlaufenden Überlappungsstellen ist stabiler gegen Schlepp-, Torsions- und Biegewechselbewegung als das in Bezug auf 1b beschriebene Geflecht 10 mit achsverlaufenden Überlappungsstellen. Durch das Geflecht 1000 kann eine Schirmung als Kombination aus Drahtbespinnung und Geflecht bereitgestellt werden, welche, pro Windungspaar, nur an einer Stelle des Umfangs oder an mehreren Stellen des Umfangs mit sich selber verflochten ist. Die verflochtene(n) Stelle(n) verläuft/verlaufen helixartig entlang der Längsachse 1000a, wie z.B. der Produktachse, des Geflechts 1000. Dies erhöht die Lebensdauer des Geflechts 1000, wie der Schirmung von Leitungen, bei mechanischer Beanspruchung in zwei oder drei Dimensionen. Damit werden zudem bessere elektrische Eigenschaften (d.h. eine bessere elektrische Performance) über die Lebensdauer erreicht (z. B. hinsichtlich EMV, Ableitströmen etc.).
Durch ein Stillsetzen des Antriebs 900 zusammen mit einem entsprechenden Ansteuern der Antriebe 600 und 700 kann entsprechend ein Flechtbetrieb ohne Wendelherstellung möglich sein. Beispielsweise kann durch Stillsetzen des Antriebs 900 der Kurvenring 400 eine feste / nicht rotierende Position einnehmen. Durch entsprechendes Ansteuern der Antriebe 600, 700 kann die Drehzahl des Außenrotors und des Innenrotors beispielsweise derart angepasst werden, dass sie den Drehzahlen des Außenrotors und Innenrotors aus 1a entspricht. In diesem Fall ergibt sich ein Geflecht, wie es in 1b gezeigt ist. Andere Geflechte mit anders verlaufenden Kreuzungspunkten sind denkbar. Jedenfalls kann durch Anpassung der Drehzahlen n_K, n_I, n_A ein Geflecht flexibel hergestellt werden, insbesondere ein Geflecht mit veränderlichem Kreuzungsverlauf.
Alternativ zu der in Bezug auf 2a beschriebenen Rotationsflechtmaschine 100 lässt sich das Geflecht 1000 auch mit einer Rotationsflechtmaschine herstellen, bei welcher auf den Kurvenring 400 verzichtet wird und stattdessen die Bewegung der Verlegehebel 300 angepasst wird. Auch eine Kombination aus Anpassung der Bewegung der Verlegehebel 300 und drehbarem Kurvenring 400 ist denkbar. Als Beispiel sei an dieser Stelle genannt, dass jeder der Verlegehebel 300 mit einem Antrieb, z.B. einem Stellmotor oder elektromagnetischen Antrieb, verbunden sein kann. Jeder der Antriebe kann seinen zugehörigen Verlegehebel 300 entsprechend von einer Steuerung erhaltener Steuerbefehle steuern. Die Antriebe der Verlegehebel 300 können beispielsweise an jeweils an ihrem zugehörigen Verlegehebel 300 angeordnet oder mit diesem verbunden sein.
Beispielsweise ist es denkbar, dass die Antriebe derart angesteuert werden, dass die Verlegehebel 300 eine vollkommen kontinuierliche Bewegung ausführen. In diesem Fall kann die Rotationsflechtmaschine 1000 ein Geflecht 10 aus 1b herstellen. Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, dass die Antriebe derart angesteuert werden, dass die Verlegehebel 300 keine vollkommen kontinuierliche Bewegung ausführen. Beispielsweise kann einer oder jeder der Verlegehebel 300 nach einem vollständigen Durchlauf aus der ersten Stellung in die zweite Stellung und zurück in die erste Stellung kurz angehalten/festgehalten werden, bevor der Antrieb oder bevor die Antriebe einen erneuten vollständigen Durchlauf der Verlegehebel 300 startet/starten. Durch das kurze Festhalten kann die nächste Überkreuzung des Flechtguts verzögert werden, so dass sich die Kreuzungsstellen, wie in dem Geflecht aus 2b, verschieben. Auf diese Weise kann ein helixförmiger Verlauf der Kreuzungsstellen, wie in 2b, erreicht werden.
Die Antriebe können vollkommen flexibel angesteuert werden, so dass verschiedene Flechtmuster / Abbindungsmuster eines Geflechts erreicht werden können. Auch können die Antriebe zumindest teilweise auf unterschiedliche Weise angesteuert werden, so dass die verschiedenen Verlegehebel 300 zumindest teilweise unterschiedliche Bewegungsverläufe ausführen können.

Claims

Rotationsflechtmaschine (100) aufweisend: - mehrere erste Flechtgutträger (200a), die um ein gemeinsames Flechtzentrum der Rotationsflechtmaschine (100) angeordnet sind und jeweils dazu ausgebildet sind, ein in dem gemeinsamen Flechtzentrum zu verflechtendes Flechtgut zu tragen; - mehrere zweite Flechtgutträger (200b), die um das gemeinsame Flechtzentrum der Rotationsflechtmaschine (100) angeordnet sind und jeweils dazu ausgebildet sind, ein in dem gemeinsamen Flechtzentrum zu verflechtendes Flechtgut zu tragen; - eine Bewegeeinheit, die dazu angeordnet und ausgebildet ist, den ersten Flechtgutträgern jeweils zugeordnete Verlegeelemente (300) jeweils zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen, wobei jedes der Verlegeelemente (300) in der ersten Stellung das Flechtgut derart anzuheben vermag, dass sich zumindest einer der mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) unter dem angehobenen Flechtgut hindurchbewegen kann, und wobei jedes der Verlegeelemente (300) in der zweiten Stellung das Flechtgut derart abzusenken vermag, dass sich zumindest einer der mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) über das abgesenkte Flechtgut hinwegbewegen kann, - einen Antrieb, der dazu ausgebildet ist: die mehreren ersten Flechtgutträger (200a) derart anzutreiben, dass sie sich in einer ersten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen, und die mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) derart anzutreiben, dass sie sich in einer von der ersten Drehrichtung verschiedenen zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen; - eine Steuerung, die dazu ausgebildet ist: die Bewegeeinheit derart anzusteuern, dass die Bewegung mindestens eines der Verlegeelemente (300) anpassbar ist.
Rotationsflechtmaschine (100) nach Anspruch 1, wobei die Bewegeeinheit einen drehbaren Kurvenring (400) aufweist oder als drehbarer Kurvenring (400) ausgebildet ist.
Rotationsflechtmaschine (100) nach Anspruch 2, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Bewegeeinheit dadurch anzusteuern, indem die Steuerung den Antrieb dazu veranlasst, den drehbaren Kurvenring (400) derart anzutreiben, dass sich der drehbare Kurvenring (400) in der ersten Drehrichtung mit einer Kurvenring-Drehzahl um das gemeinsame Flechtzentrum dreht; den Antrieb dazu zu veranlassen, die mehreren ersten Flechtgutträger (200a) derart anzutreiben, dass sie sich in der ersten Drehrichtung mit einer die Kurvenring-Drehzahl berücksichtigenden ersten Drehzahl um das gemeinsame Flechtzentrum drehen, und den Antrieb dazu zu veranlassen, die mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) derart anzutreiben, dass sie sich in einer von der ersten Drehrichtung verschiedenen zweiten Drehrichtung mit einer die Kurvenring-Drehzahl berücksichtigenden zweiten Drehzahl um das gemeinsame Flechtzentrum drehen.
Rotationsflechtmaschine (100) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Antrieb einen Kurvenring-Antrieb (900) aufweist, der ausgebildet ist, den Kurvenring (400) derart anzutreiben, dass sich der Kurvenring (400) in der ersten Drehrichtung mit der Kurvenring-Drehzahl um das gemeinsame Flechtzentrum dreht.
Rotationsflechtmaschine (100) nach Anspruch 4, wobei der Kurvenring-Antrieb als Elektroantrieb ausgebildet ist.
Rotationsflechtmaschine (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Rotationsflechtmaschine (100) ferner einen Drehkranz (800) aufweist, dessen Drehachse dem Flechtzentrum entspricht, wobei auf dem Drehkranz (800) der Kurvenring (400) gelagert ist.
Rotationsflechtmaschine (100) nach Anspruch 6, wobei die Rotationsflechtmaschine (100) ferner ein mit dem Kurvenring-Antrieb (900) und dem Drehkranz (800) verbundenes Getriebe aufweist, wobei das Getriebe ausgebildet ist, die von dem Kurvenring-Antrieb bereitgestellte Energie auf den Drehkranz zu übertragen.
Rotationsflechtmaschine (100) nach Anspruch 7, wobei das Getriebe als Riementrieb oder Zahnradtrieb ausgebildet ist.
Rotationsflechtmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Bewegeeinheit als mindestens ein Verlegeelement-Antrieb ausgebildet ist oder mindestens einen Verlegeelement-Antrieb aufweist.
Rotationsflechtmaschine (100) nach Anspruch 9, wobei die Steuerung ausgebildet ist, die Bewegeeinheit dadurch anzusteuern, indem die Steuerung den mindestens einen Verlegeelement-Antrieb dazu veranlasst, die Bewegung des mindestens einen Verlegelements (300) anzupassen.
Rotationsflechtmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die ersten Flechtgutträger (200a) als äußere Flechtgutträger der Rotationsflechtmaschine (100) ausgebildet sind und die zweiten Flechtgutträger (200b) als innere Flechtgutträger der Rotationsflechtmaschine (100) ausgebildet sind.
Rotationsflechtmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Antrieb einen ersten Antrieb (600) aufweist, der ausgebildet ist, einen Außenrotor anzutreiben, wobei der Außenrotor ausgebildet ist, die ersten Flechtgutträger (200a) zu tragen und in der ersten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum zu drehen.
Rotationsflechtmaschine (100) nach Anspruch 12, wobei die Rotationsflechtmaschine (100) ein dem ersten Antrieb (600) nachgeschaltetes Differenzialgetriebe aufweist, das ausgebildet ist, einen Innenrotor anzutreiben, wobei der Innenrotor ausgebildet ist, die zweiten Flechtgutträger (200b) zu tragen und in der zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum zu drehen.
Rotationsflechtmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Antrieb einen zweiten Antrieb (700) aufweist, der ausgebildet ist, einen Innenrotor anzutreiben, wobei der Innenrotor ausgebildet ist, die zweiten Flechtgutträger (200b) zu tragen und in der zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum zu drehen.
Verfahren zum Steuern einer Rotationsflechtmaschine (100), wobei die Rotationsflechtmaschine (100) mehrere erste Flechtgutträger (200a), mehrere zweite Flechtgutträger (200b), eine Bewegeeinheit, einen Antrieb und eine Steuerung aufweist, wobei die mehreren ersten Flechtgutträger (200a) um ein gemeinsames Flechtzentrum der Rotationsflechtmaschine (100) angeordnet sind und jeweils dazu ausgebildet sind, ein in dem gemeinsamen Flechtzentrum zu verflechtendes Flechtgut zu tragen, wobei die mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) um das gemeinsame Flechtzentrum der Rotationsflechtmaschine (100) angeordnet sind und jeweils dazu ausgebildet sind, ein in dem gemeinsamen Flechtzentrum zu verflechtendes Flechtgut zu tragen, wobei die Bewegeeinheit dazu angeordnet und ausgebildet ist, den ersten Flechtgutträgern (200a) jeweils zugeordnete Verlegeelemente (300) jeweils zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung zu bewegen, wobei jedes der Verlegeelemente (300) in der ersten Stellung das Flechtgut derart anzuheben vermag, dass sich zumindest einer der mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) unter dem angehobenen Flechtgut hindurchbewegen kann, und wobei jedes der Verlegeelemente (300) in der zweiten Stellung das Flechtgut derart abzusenken vermag, dass sich zumindest einer der mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) über das abgesenkte Flechtgut hinwegbewegen kann, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Antreiben der mehreren ersten Flechtgutträger (200a) derart, dass die mehreren ersten Flechtgutträger (200a) sich in einer ersten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen; Antreiben der mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) derart, dass die mehreren zweiten Flechtgutträger (200b) sich in einer von der ersten Drehrichtung verschiedenen zweiten Drehrichtung um das gemeinsame Flechtzentrum drehen; und Ansteuern der Bewegeeinheit derart, dass die Bewegung mindestens eines der Verlegeelemente (300) anpassbar ist.