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BESCHREIBUNG
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Aufspulmaschine Die Erfindung betrifft eine Aufspulmaschine mit Flügelchangierung,
bestehend aus gegensinnig rotierenden Rotoren und daran angebrachten Flügeln, wobei
die Flügellänge während eines Rotorumlaufs veränderbar ist (FR-PS 1 541 176, DE-PS
21 08 866).
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Mit der bekannten Aufspulmaschine können die Rotoren zwar konzentrisch
zueinander und daher einfach gelagert werden. Die bekannten Aufspulmaschinen sind
jedoch konstruktiv sehr aufwendig. Es ist sehr schwierig, den exakten Fadenübergabepunkt
von einem Flügel auf den anderen genau und bleibend einzustellen, da die erforderlichen
getrieblichen Verbindungen zur Steuerung der radialen Flügelbewegung nicht spielfrei
und verschleißfrei ausgeführt werden können.
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Die Erfindung schafft hier Abhilfe durch die überraschende Erkenntnis,
daß bei einer Flügelchangierung auch dadurch eine Veränderung der Wickellänge ermöglicht
wird, daß lediglich die Flügel eines Rotors in ihrer radialen Länge steuerbar sind.
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Zu dieser radialen Steuerbewegung sind mehrere konstruktive Ausführungen
denkbar. So ist es z.B. möglich, die Flügel des einen Rotors an einen Kurbeltrieb
anzulenken. Bevorzugt erfolgt die Steuerung jedoch mit Hilfe einer geschlossenen
Steuerkurve, in welche Gleitsteine der radial beweglichen Flügel des Rotors eingreifen.
Der Krümmungsmittelpunkt der Steuerkurve liegt im Bereich des Changierhubes seitlich
von der Senkrechten auf der Längmitte des Leitlineals versetzt.
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Es handelt sich bevorzugt um eine Kreisbahn.
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Auch bei Verwendung eines Kurbeltriebes liegt dessen Mittelpunkt seitlich
von der Mittelsenkrechten des Changierhubes versetzt.
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Durch Bewegung dieses Mittelpunkts senkrecht und/oder parallel zum
Changierhub und gleichsinnige Bewegung des Leitlineals parallel zu sich selbst in
Richtung auf die Rotorachse kann man die Übergabepunkte des Fadens an den beiden
Enden des Changierhubes in eingeschränkten Bereichen einwärts oder auswärts fahren,
so daß sich die Changierhublänge entsprechend ändert.
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Vor allem aber kann hierdurch die Fadenübergabe an den Hubenden genau
eingestellt werden. Man kann hierdurch entweder erreichen, daß der Faden an den
Hubenden ohne Zeitverzug von dem einen auf den anderen Flügel übergeben wird. In
diesem Falle ist der Faden praktisch ununterbrochen zwangsgeführt, so daß er nach
einem genau definierten Bewegungsgesetz auch an den Hubenden geführt ist. Man kann
aber auch die Fadenübergabe so einstellen, daß der Faden von dem einen Flügel freigegeben
und sodann kurzzeitig ohne Führung bleibt. Der Faden läuft dann in Richtung zur
Changierhubmitte, wobei die Geschwindigkeit im wesentlichen von der Fadenzugkraft
abhängt. Die Zeit, für die der Faden ungeführt bleibt, kann durch Bewegung des Mittelpunktes
des Kurbeltriebes bzw. der Steuerkurve bzw. des Leitlineals wie oben beschrieben
vorgegeben werden.
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Neben diesen Möglichkeiten, die die technische Einsatzbreite der Flügelchangierung
erweitern, bietet die Erfindung vor allem auch die vorteilhafte Möglichkeit, die
Rotoren konzentrisch zu lagern.
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Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.
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Es zeigen Fig. 1 den Axialschnitt durch eine Flügelchangierung mit
konzentrisch gelagerten Rotoren und einer ortsfesten Steuerkurve; Fig. 2 eine Flügelchangierung
mit einer um die Rotorachse drehbaren Steuerkurve; Fig. 3 eine Flügelchangierung
mit translatorisch bewegbarer Steuerkurve; Fig. 4 die schematische Aufsicht auf
eine Flügelchangierung nach Fig. 3; Fig. 5 eine schematische Aufsicht auf eine Flügelchangierung
nach Fig. 2.
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Bei der Flügelchangierung nach Fig. 1 ist der Rotor 1 auf der Welle
21 und der Rotor 2 auf der Hohlwelle 22 befestigt. Die Hohlwelle und die Welle sind
unabhängig voneinander und konzentrisch zueinander im Gehäuse 23 drehbar gelagert.
Die Welle 21 wird über Riemenscheibe 20 durch Riemen angetrieben.
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Die Hohlwelle 22 wird durch eine andere Riemenscheibe 20 und Riemen
angetrieben, und zwar mit gegensätzlicher Drehrichtung, die durch Pfeil angezeigt
ist. An dem Gehäuse 23 ist eine Steuerkurve 19 befestigt. An dem Rotor 1 sind -
im Ausführungsbeispiel - zwei Flügel 3 befestigt und unter einem Winkel von 1800
angeordnet. An dem Rotor 2 sind zwei Flügel 5 radial gleitend gelagert. Die entsprechenden
Radialführungen sind um 180 e gegeneinander versetzt. Beide Flügel greifen mit Zapfen
17 in die Steuerkurve ein. Die Steuerkurve ist eine Kreisbahn, die - wie Fig. 4
zeigt - exzentrisch zur Rotorachse 9 gelagert ist. Die Exzentrizität wird bestimmt
durch die Abstände e und A. "e" ist die Komponente der Exzentrizität senkrecht zum
Changierhub und "A" die Komponente der Exzentrizität parallel zum Changierhub. Da
die Steuerkurve exzentrisch zu der Rotorlagerung angeordnet ist, führen die Flügel
bei jeder Umdrehung eine kurze Radialbewegung aus. Hierdurch wird gewährleistet,
daß der unter dem Leitlineal empor tauchende Flügel gegenüber
dem
unter das Leitlineal tauchenden Flügel im Fadenübergabepunkt kürzer ist. Ausgehend
von Fig. 4 sei angenommen, der Mittelpunkt M der Steuerkurve sei nach links versetzt.
In diesem Falle ist die Drehrichtung des Rotors 2 mit den radial beweglichen Flügeln
im Uhrzeigersinne zu wählen. Entsprechend ist die Drehrichtung des Rotors 1 gegen
den Uhrzeigersinn.
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Hierdurch wird bewirkt, daß der den Faden 8 nach rechts führende Flügel
5 am rechten Ende des Changierhubes eine kürzere Führungslänge hat als der unter
dem Lineal empor tauchende Flügel 3, der die Rückführung des Fadens 8 nach links
übernehmen soll. Andererseits ist - wie Fig. 4 zeigt -die Führungslänge des Flügels
3 auf der linken Seite des Changierhubes im Zeitpunkt des Abtauchens unter die Vorderkante
des Leitlineals kürzer als die Führungslänge des ankommenden Flügels 5, der an der
Vorderkante des Leitlineals auftaucht. Durch diese Anordnung wird bewirkt, daß der
Fadenübergabepunkt geometrisch genau durch die Phasenversetzung der Rotoren und
die Anordnung des Leitlineals definiert werden kann.
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Eine Flügelchangierung, bei der die Übergabepunkte an den Changierhubenden
einstellbar sind, ist in Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 4 dargestellt. Das dort gezeigte
Ausführungsbeispiel entspricht wiederum im wesentlichen dem Ausführungsbeispiel
nach Fig. 1. An dem Rotor 1 sind die Flügel 3 befestigt. Der Rotor 1 sitzt auf der
Welle 21. An dem Rotor 2 sind die Flügel 5 radial gleitend geführt. Der Rotor 2
sitzt an der Hohlwelle 22. Hohlwelle 22 und Welle 21 sind unabhängig voneinander
konzentrisch im Gehäuse 23 gelagert. Sie werden durch Riemen scheiben 20 mit gegensätzlicher
Drehrichtung angetrieben. nie Radialbewegung der Flügel 5 wird durch eine kreisförmige
Steuerkurve 19, in die die Zapfen 17 eingreifen, erzwungen.
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Die Steuerkurve ist in Führungen 27 translatorisch bewegbar, und zwar
- wie sich aus Fig. 3, Fig. 4 ergibt - vorzugsweise senkrecht zum Leitlineal, d.h.
bezogen auf Fig. 3: senkrecht zur Bildebene. Gleichzeitig und gleichsinnig mit der
Hin- und
Herbewegung der Steuerkurve 19 kann eine Parallelverschiebung
des Leitlineals 7 erfolqen - wie sich aus Fig. 4 ergibt. Auch durch Veränderung
des Abstandes zwischen dem Leitlineal 7 und der Rotorachse 9 verschiebt sich der
Punkt, an dem der Flügel 3 unter dem Leitlineal verschwindet und dadurch die Fadenführung
verliert. Bezüglich Flügel 5 wird diese Verschiebung erreicht durch eine gleichsinnige
Bewegung der Steuerkurve 19 in Richtung zur Rotorachse 9. Dadurch wird die Führungslänge
des Flügels 5, mit der dieser über das Leitlineal hinausragt und den Faden übernimmt,
so verändert, daß eine sichere Fadenführung gewährleistet ist und andererseits die
Übergabe am rechten Changierhubende an der gewünschten Stelle, vorzugsweise genau
dort stattfindet, wo der Flügel 3 an der Vorderkante des Leitlineals auftaucht.
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Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und 5 entspricht weitgehend demjenigen
nach Fig. 1. An dem Rotor 1 sind die Flügel 3 starr befestigt. Rotor 1 sitzt auf
Welle 10 mit Riemenscheibe 20. Auf Rotor 2 sind die Flügel 5 radial gleitend geführt.
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Rotor 2 sitzt auf Hohlwelle 22 mit Riemenscheibe 20. Hohlwelle und
Welle werden gegensätzlich angetrieben. Die Radialbewegung der Flügel 5 wird durch
kreisförmige Steuerkurve 19 gesteuert und in die Steuerkurve 19 greifen Zapfen 17
ein, die mit den Flügeln 5 befestigt sind. Die Steuerkurve 19 ist um das Gehäuse
23 drehbar gelagert, wobei der Drehmittelpunkt mit der Rotorachse zusammenfällt.
Jedoch liegt der Mittelpunkt M der Steuerkurve exzentrisch zu der Rotorache 9. Die
Steuerkurve wird durch Riemenscheibe 24 und Riemen angetrieben. Durch diesen nicht
dargestellten Antrieb kann die Steuerkurve eine Drehbewegung von wenigen Winkelgraden
ausführen. Dadurch bewegt sich der Mittelpunkt der Steuerkurve zwischen M und M
auf einer Kreisbahn. Wie in Fig. 5 in der Aufsicht zu sehen, vollführt das Leitlineal
7 gleichzeitig eine Bewegung, die aus zwei Bewegungskomponenten überlagert wird.
Zum einen handelt es sich um eine Bewegung 25 in Changierhubrichtung und zum
anderen
um eine Schwenkbewegung 26, die gleichsinnig mit der entsprechenden gleichzeitigen
Drehbewegung der Steuerkurve 19 ist. Durch diese Drehbewegung der Steuerkurve 19
und gleichzeitige kombinierte Bewegung des Leitlineals 7 erfolgt in Changierhubrichtung
25 eine geringfügige Hubverlegung der Größe h auf beiden Seiten des Changierhubs
H. Die gleichzeitig ausgeführte Schwenkbewegung 26 des Leitlineals 7 stellt hierbei
einen vernachlässigbaren Schönheitsfehler dar, der sich für den Spulenaufbau wegen
seiner Geringfügigkeit nicht auswirkt. Durch die Drehbewegung der Steuerkurve und
die Bewegung des Leitlineals ist mithin der Changierhub - wie in Fig.
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5 angedeutet - geringfügig veränderbar. Hierdurch können die Übergabepunkte
an den beiden Changierhubenden ebenfalls eingestellt und korrigiert werden.
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BEZUGSZEICHENAUFSTELLUNG 1 Rotor 2 Rotor 3 Arm 4 Arm 5 Arm 6 Arm
7 Leitlineal 8 Faden 9 Achse 10 Achse 11 Kurbel 12 Kurbel 13 Kurbel 14 Kurbel 15
gemeinsame Axialebene 16 gemeinsame Axialebene 17 Zapfen 18 Zwangsführung 19 Zwangsführung
20 Riemenscheibe 21 Welle 22 Hohlwelle 23 Gehäuse 24 Riemenscheibe 25 Changierhubrichtung
26 Schwenkbewegung 27 Führungen