DE3907125A1 - Changiereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Changiereinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der deutschen Patentschrift 9 53 051 ist eine derartige Changiereinrichtung bekannt. Der Antrieb für den Fadenführer besteht aus Permanentmagneten, die auf den Umfang einer Trommel in zwei Schraubenlinien mit entgegengesetzter Stei­ gung angeordnet sind, wobei sich die Schraubenlinien an den Enden der Trommel treffen. Der Antrieb hat gegenüber den üblichen Nutwalzenantrieben (vgl. z. B. deutsche Patentschrift 19 16 580 = Bag. 666) den Vorteil, daß er berührungsfrei und daher verschleißfrei arbeitet. Er ist jedoch für hohe Changiergeschwindigkeiten wegen der hohen aufzubringenden Beschleunigungskräfte nicht geeignet. Er hat darüber hinaus den Nachteil, daß die Hublänge mechanisch vorgegeben ist.

Es sind auch Linearantriebe für Changiereinrichtungen bekanntgeworden in Form von Riemenchangierungen (z. B. deutsche Auslegeschrift 12 60 358). Hierbei ist für jede Antriebsrichtung der Changierbewegung ein Riementrum vorge­ sehen, wobei der Fadenführer für jede Changierrichtung wechselweise an jeweils eines der gegenläufig bewegten Riementrume angeklemmt wird.

Weiterhin sind elektromotorische Antriebe für den Fadenführer denkbar, die jedoch den Nachteil aufweisen, daß die Laufrich­ tung des Elektromotors in jedem Hubende umgeschaltet werden müßte. Hierbei muß das elektromagnetische Feld in kürzester Zeit zunächst abgebaut und dann in der entgegengesetzten Laufrichtung wieder aufgebaut werden.

Deshalb besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die Changiereinrichtung so zu verbessern, daß sie einen elek­ trischen Antrieb für beide Bewegungsrichtungen besitzt, der ohne Umschaltung betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird gelöst durch das Kennzeichen des Anspruchs 1.

Der Vorteil, der sich durch die Erfindung ergibt, besteht darin, daß der Antrieb für den Fadenführer in den Hubenden nicht umgeschaltet werden muß. Der Motor besteht aus dem ortsfest stehenden Teil, dem Stator, und dem relativ zum Stator bewegten Teil, dem Läufer. Der Läufer ist antriebsfest mit dem Fadenführer verbunden, wobei die Hubbewegung des Fadenführers der Hubbewegung des Läufers entspricht. Die Energiespeicher können ortsfest in den Hubendbereichen ange­ ordnet sein. Es ist auch möglich, die Energiespeicher an dem Läufer bzw. einem mitbewegten Teil zu befestigen. Nachdem der Läufer bzw. der an ihm befestigte Fadenführer einmal in Bewe­ gung gesetzt worden ist, behält er seine momentane Laufrich­ tung bei, bis er in einem Hubendbereich angekommen ist. Um die Laufrichtung des Fadenführers zu ändern, sind in den Hubendbereichen Energiespeicher vorgesehen, welche den Faden­ führer abbremsen und dabei die beim Abbremsen des Fadenfüh­ rers frei werdende kinetische Energie zunächst aufnehmen und dann den Fadenführer nach Erreichen des Hubendes in die entgegengesetzte Richtung zurückwerfen. Hierbei wird die gespeicherte Energie auf den Fadenführer zurückgegeben. Nachdem der Fadenführer seine neue Laufrichtung eingenommen hat, behält er diese bei, bis er das gegenüberliegende Hubende erreicht. Als geeignete Motoren für diesen Antrieb kommen Motoren in Frage, deren elektromagnetisches Feld für beide Laufrichtungen die gleiche Phasenreihenfolge aufweist. Hierunter ist zu verstehen, daß die jeweils aufeinander­ folgenden Wicklungen des Motors, die mit dem Strom einer bestimmten Phase z. B. R, S, T oder auch Null, gespeist werden, für beide Laufrichtungen die gleiche Reihenfolge aufweisen.

Durch die jeweils gleiche Phasenreihenfolge für beide Lauf­ richtungen wird erreicht, daß für den Motor keine definierte Laufrichtung besteht, d. h. daß sich ein solcher Motor in keiner bevorzugten Laufrichtung bewegt. Es wurde herausge­ funden, daß ein solcher Motor, wenn er einmal in Bewegung gesetzt wurde, seine Laufrichtung so lange beibehält, bis er in die andere Richtung geworfen wird. Hierzu dienen die Energiespeicher in den Hubenden. Als geeignete Energiespei­ cher kommen beispielsweise Federn in Betracht. Will man die Zeit zum Abbremsen und Rückbeschleunigen kurz halten, muß man harte Federn verwenden.

Um den Motor in Bewegung zu setzen, kann man ihn aus seiner Ruhelage heraus anstoßen. Danach zieht sich der Motor desto leichter auf seine Endgeschwindigkeit, je mehr seine Energie bei der Hubumkehr erhalten bleibt, d. h. daß dann der Betrag der Geschwindigkeit des Läufers bei der Hubumkehr im wesent­ lichen gleich bleibt.

Aus den Kennzeichen des Anspruchs 2 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform. Hierzu werden in einem möglichen Ausführungs­ beispiel die Spulen der in Laufrichtung des elektrischen Wanderfeldes aufeinanderfolgenden Feldwicklungen abwechselnd mit zwei in ihrer Phasenlage voneinander unterschiedlichen Strömen gespeist. Es sind auch andere Wechselstrommotoren möglich, ebenso wie andere Phasenreihenfolgen. Wichtig ist jedoch, daß der Motor keine bevorzugte Laufrichtung besitzt.

Aus den Kennzeichen des Anspruchs 3 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform mit dem Vorteil, daß der Motor durch kurzzeitigen Anschluß der dritten Phase besonders einfach in Bewegung gesetzt werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß durch den Anschluß der dritten Phase die Phasenreihenfolge nicht mehr für beide Laufrichtungen identisch ist. Deshalb setzt sich der Motor in Bewegung. Hierzu wird vorgeschlagen, daß ein Motor für Drehstrombetrieb verwendet wird, bei welchem eine der drei Phasen nur zum Ingangsetzen angeschlossen wird. Im Changierbetrieb läuft der Motor dann wie ein 2phasiger Wechselstrommotor ohne definierte Laufrichtung des Dreh- bzw. Wanderfeldes weiter.

Aus dem Kennzeichen des Anspruchs 4 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform, mit dem Vorteil, daß eine große Zahl von Motoren mit unterschiedlicher Bauform für die Erfindung nutzbar ist. Es kommen bevorzugt Synchron- wie auch Asynchronmotoren zur Verwendung. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß über die Anzahl der Ständerwicklungen und die Polpaarzahl des Läufers die Grundfrequenz des Motors entsprechend den Anfor­ derungen im Changierbetrieb festgelegt werden kann.

Wesentlich an der Beschaltung des Motors ist, daß die orts­ festen Ständerwicklungen an ein phasengleiches Spannungsgefälle gelegt sind. Das phasengleiche Spannungsgefälle kann auf verschiedene Arten erzeugt werden. In einer bevorzugten Ausführung wird das phasengleiche Spannungsgefälle ausge­ nutzt, welches zwischen zwei Phasen eines Drehstromnetzes besteht. Das heißt mit anderen Worten, daß die spannungsbe­ aufschlagten Ständerwicklungen parallel zwischen die beiden Drehstromleiter mit unterschiedlichen Phasenlagen geschaltet werden. Grundsätzlich läßt sich die Bedingung, daß die Ständerwicklungen an einem phasengleichen Spannungsgefälle liegen, auch dadurch erreichen, daß die Spannungsdifferenz zwischen einer einphasigen Wechselspannung bezüglich des Null-Leiters ausgenützt wird.

Es können demnach Motoren mit zwei und mehr Ständerwicklungen Verwendung finden. Wesentlich hierbei ist jedoch, daß die Ständerwicklungen im gleichen Wicklungssinn und zueinander parallel an dem phasengleichen Spannungsgefälle anliegen. Die Ständerwicklungen sollen in gleichmäßigen Winkelabständen regelmäßig an dem Ständer angeordnet sein. Sind nur zwei Wicklungen vorhanden, stehen die Wicklungen senkrecht aufein­ ander.

Es hat sich gezeigt, daß auch handelsübliche Drehstrommotoren mit drei Ständerwicklungen, die zueinander um jeweils 120° versetzt sind, verwendbar sind. Ein derartig beschalteter Motor läuft infolge der Beschaltung etwa um zwei Drittel langsamer, als seine Solldrehzahl abzüglich des eventuell vorhandenen Schlupfes beträgt. Hierzu werden die Ständerwick­ lungen des Motors ähnlich einer Sternschaltung an ein zwei­ phasiges Wechselstromnetz angeschlossen. Es kann beispiels­ weise ein Motor verwendet werden, der über drei jeweils um 120° zueinander versetzte Ständerwicklungen verfügt. Die Zufuhrleitungen der Ständerwicklungen werden zum gemeinsamen Sternmittelpunkt und die Abführleitungen der Ständerwick­ lungen zum gemeinsamen Außenleiter verbunden. Der Sternmit­ telpunkt wird mit einer der beiden Phasen verbunden, während alle Außenleiter gemeinsam an die zweite Phase angeschlossen werden. Zur Strombegrenzung kann ein Vorwiderstand in jede Zuführleitung geschaltet werden. Ein derartig beschalteter Motor läuft mit einer ausreichenden Kraft an, um mehrere Spulstellen gleichzeitig betreiben zu können. Für bestimmte Anwendungsfälle kann es vorteilhaft sein, die Changierfre­ quenz zu verändern. Hierzu wird vorgeschlagen, daß die Motor­ frequenz veränderbar ist. Es eignet sich insbesondere das Verfahren der Drehzahlsteuerung mittels Veränderung der Spannung bzw. Frequenz des Versorgungsstroms. In einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel werden Spannung und Frequenz des Versorgungsstroms abhängig voneinander verändert. Es hat sich herausgestellt, daß bei Veränderung z. B. der Stromfrequenz bei im wesentlichen gleichbleibendem Frequenz-Spannungs- Verhältnis ein kraftvoller Durchlauf des Motors auch bei niedrigen Changiergeschwindigkeiten ermöglicht wird.

Die Ausführung, die sich aus dem Kennzeichen des Anspruchs 5 ergibt, hat den Vorteil, daß zur Umsetzung der Motorbewegung in die geradlinige Hin- und Herbewegung des Fadenführers keine weiteren Übertragungsmittel vorgesehen werden müssen.

In einem Ausführungsbeispiel kann der Fadenführer unmittelbar auf dem Läufer des Linearmotors befestigt sein. Andererseits kann der Linearmotor auch mehrere Fadenführer von mehreren Spulstellen antreiben, wobei die Fadenführer mit dem Läufer des Linearmotors antriebsfest verbunden sind.

Aus den Kennzeichen des Anspruchs 7 ergibt sich eine Ausfüh­ rungsform für den Energiespeicher, die sehr einfach und billig ist. Zur Anpassung der Federkraft an die gewünschte Changiergeschwindigkeit können Federn mit bestimmter Stärke vorgesehen werden, die in einem Ausführungsbeispiel bei einer Änderung der Changiergeschwindigkeit auswechselbar sind.

Will man erreichen, daß der Changierhub, also der Abstand zwischen den beiden Hubenden, für alle Changiergeschwindigkeiten stets gleich bleibt, läßt sich dies durch die Merkmale des Anspruchs 8 verwirklichen. Durch diese Merkmale ist also der Changierhub nicht von der Changiergeschwindigkeit bzw. der Changierfrequenz abhängig. Dabei ist die bewegbare Masse auf einem vorgegebenen Wegbereich zwischen zwei Endpositionen bewegbar, indem sie beim Abbremsen des bewegten Fadenführers mittels eines Anschlags in Bewegung gesetzt wird. Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Anschlag als Gleitstück ausgeführt wird und die Masse in eine gesteuerte Bewegung versetzt, indem das Gleitstück auf einer Kulissenbahn entlangfährt, wobei die geometrische Form der Kulissenbahn das Weg-Zeit-Gesetz der Hubumkehr bestimmt. Diese Ausführung bietet den Vorteil, daß unabhängig von der Fadenführergeschwindigkeit bzw. Changierfrequenz der Hubumkehrpunkt der Changierbewegung genau festliegt.

Die Changiereinrichtung nach der Erfindung bietet den weite­ ren Vorteil, daß der Changierhub mit einfachen Mitteln und auch während des Betriebs geändert werden kann. Sinn und Zweck der Änderung ist beispielsweise dem Gegenstand der deutschen Patentschrift 19 16 580 (= Bag. 666) zu entnehmen.

Hierzu werden die Energiespeicher bzw. die damit zusammen­ wirkenden Anschläge entsprechend dem gewünschten Changierhub entlang der Hubbewegung verstellt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem 2phasigen Wechselstrommotor in Ausführung als Linearmotor. Die Energiespeicher werden durch Federn gebildet.

Fig. 2a zeigt eine mögliche Querschnittsansicht der Fig. 1.

Fig. 2b zeigt eine mögliche Seitenansicht der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem 2phasig betriebenen Drehstrommotor.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem 2phasigen Wechselstrommotor, der mit nur einer Phase betrieben wird.

Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild eines 2phasig betrie­ benen Motors, der in Sternschaltung betrieben wird.

Fig. 1 zeigt einen Fadenführer 1, welcher an dem Läufer 2 des Motors 26 a befestigt ist. Der Läufer wird zwischen den beiden zueinander parallelen Geradführungen 3 entlanggeführt. Die beiden Geradführungen sind ortsfest angeordnet. Ebenfalls ortsfest angeordnet ist der oberhalb der beiden Geradfüh­ rungen befindliche Stator 4, der zur Darstellung des Läufers 2 im mittleren Bereich aufgeschnitten ist. Der Stator besteht aus vielen nebeneinander angeordneten, in Bewegungsrichtung des Läufers aufeinanderfolgenden Feldwicklungen, welche schematisch durch die eingezeichneten Rechtecke dargestellt sind. Zwei der Wicklungen sind mit 5 bezeichnet. Die aufein­ anderfolgenden Rechtecke tragen in wechselnder Reihenfolge die Buchstaben R und S. Hierdurch soll gesagt sein, daß jeweils zwei aufeinanderfolgende Wicklungen, beispielsweise die beiden Wicklungen 5 mit den unterschiedlichen Phasen R bzw. S des Stromnetzes 6 verbunden sind. Die Wicklungen, welche jeweils identische Buchstaben tragen, sind zueinander parallel mit der entsprechenden Phase des Stromnetzes 6 verbunden. Bewegt sich also der Läufer 2 des Motors aus der gezeigten Stellung nach rechts, so fährt er die einzelnen Wicklungen in der Phasenreihenfolge R-S-R-S . . . ab. Dieselbe Phasenreihenfolge durchführt er, wenn er sich in die entge­ gengesetzte Richtung, also nach links, bewegt. Es besteht also für den gezeigten 2phasigen Wechselstrommotor keine definierte Laufrichtung, weil für beide in Frage kommenden Laufrichtungen die Phasenreihenfolge jeweils identisch ist. Die Energiespeicher in den Hubenden 7.L bzw. 7.R bestehen aus je einer ortsfest angebrachten Feder 8, die mit ihrem freien Ende 9 gegen den Läufer 2 ausgerichtet ist. Jede Feder ragt mit ihrer Länge so weit in den Bewegungsbereich des Läufers hinein, daß der Läufer mit seinen Stirnseiten 10 auf das freie Ende 9 der Feder trifft, wenn er in den entsprechenden Hubendbereich einfährt. Durch Verschiebung 11 der Feder entlang des Changierhubs läßt sich eine Veränderung des Changierhubs erreichen.

Die Wirkungsweise der gezeigten Changiereinrichtung ist folgende:

Nachdem der Fadenführer bzw. der Läufer des Motors einmal in Bewegung gesetzt wurde, behält er die momentane Bewegungs­ richtung so lange bei, bis er mit einer der beiden Stirnsei­ ten 10 auf das zugehörige freie Ende 9 der Feder 8 trifft. Er wird also von dem elektromagnetisch erzeugten Feld des Stators so lange weiterbewegt, bis er auf einen Widerstand trifft. Nachdem er mit seiner Stirnseite auf das freie Feder­ ende getroffen hat, wird er bei sich kontinuierlich aufbauen­ der Federkraft abgebremst. Hierbei wird die Feder zunächst einmal gespannt, und zwar so lange, bis der Fadenführer das Hubende erreicht hat. Im Hubende besitzt er die Geschwindig­ keit Null. Deshalb ist auch die kinetische Energie des Faden­ führers in diesem Moment Null, während die Feder die gesamte, vorher vorhanden gewesene Bewegungsenergie gespeichert hat. Die Feder besitzt also dann ihre größte Spannung, wobei deren zugehörige Energie so groß ist wie die vorher vorhandene kinetische Energie des Läufers. In diesem Moment beträgt auch die Antriebskraft Null. Nachdem der Fadenführer das Hubende erreicht hat, entspannt sich nun ihrerseits die Feder mit ihrem freien Ende 9 gegen die Stirnseite 10 des Läufers. Hierbei wird der Läufer in die entgegengesetzte Richtung zurückgeworfen und anschließend durch das elektromagnetische Feld bis in das entgegengesetzte Hubende angetrieben, wo sich dieser Vorgang identisch wiederholt.

Die Darstellung der Fig. 4 entspricht weitgehend der vorangegangenen Darstellung. Der Unterschied besteht darin, daß der Motor nunmehr nur mit einer Phase, nämlich S, betrieben wird. Eine andere Phase ist nicht angeschlossen. Deshalb besitzen die aufeinanderfolgenden Wicklungen nunmehr die Phasenreihenfolge S-S-S für beide Laufrichtungen. Die soeben beschriebene Funktionsweise bleibt trotzdem erhalten.

Die schematisch gezeichnete Feldwicklung, welche durch das - von rechts gesehen - zweite Rechteck dargestellt ist, trägt, schematisch gezeichnet, eine Feldspule, deren eines Ende an die Stromleitung mit der Phasenlage S und deren anderes Ende an den Nulleiter angeschlossen ist. Die übrigen Feldwick­ lungen sind genauso aufgebaut, jedoch hier in allen Einzel­ heiten nicht dargestellt. Bezüglich des genauen Aufbaus eines Stators, der aus aufeinanderfolgenden Feldwicklungen besteht, wird auf die einschlägige Literatur (z. B. Draeger/Moczala, "Elektrische Linear-Kleinmotoren") verwiesen.

Fig. 2a zeigt einen möglichen Querschnitt der Changierein­ richtung nach Fig. 1 bzw. Fig. 4. Der Läufer 2 ist zwischen den beiden Geradführungen 3 senkrecht zur Blattebene bewegbar geführt. Parallel zum Läufer 2 ist der Stator 4 des Motors ortsfest angeordnet, wobei zwischen dem Läufer und dem Stator ein Luftspalt 14 gebildet wird. Auf der dem Stator gegenüber­ liegenden Seite des Läufers besitzt dieser die Stirnfläche 10, welche mit dem hier nicht dargestellten Energiespeicher zusammenwirkt. Weiterhin trägt der Läufer den Fadenführer 1, welcher so weit auskragt, daß der laufende Faden 13 frei entlang der Changierrichtung bewegbar ist. Die Changierrich­ tung steht in dieser Ansicht senkrecht zur Blattebene.

Fig. 2b zeigt eine mögliche Seitenansicht der Changierein­ richtung. In der gezeigten Anordnung bewegt sich der Läufer 2 in der Bewegungsrichtung 14 nach links. In dem gezeigten linken Hubende ist die Feder 8 ortsfest angeordnet. An dem Läufer 2 ist eine der Feder zugewandte Stirnseite 10 ange­ bracht, die auf das freie Ende 9 der Feder trifft, wenn der Läufer weit genug nach links gefahren ist. Durch das Zusam­ mentreffen der Stirnseite 10 mit dem freien Ende 9 der Feder wird der Läufer so lange abgebremst, bis er das Hubende 15 erreicht hat. Es ist ersichtlich, daß hierbei die Feder um das Wegstück 16 gespannt wird, wobei das Wegstück so groß ist, daß die kinetische Energie des Läufers vollkommen aufge­ nommen wird.

Fig. 3 zeigt einen Fadenführer 1, der zwischen den beiden Geradführungen 3 entlang seines Hubbereiches hin- und herbe­ wegt wird. Der Hubbereich wird durch die Hubenden 15. L bzw. 15. R begrenzt. Die Hin- und Herbewegung erfolgt mittels eines endlosen Riemens 17, welcher über die vier Umlenkrollen 18 geführt wird und anschließend auf einem Teilumfang der Scheibe 19 anliegt. Die Scheibe 19 ist drehbar um die Achse 21 gelagert und wird von der Antriebswelle 24 angetrieben.

Die Antriebswelle 24 steht ihrerseits mit dem Läufer 2 des schematisch gezeigten Drehstrommotors 26 in Verbindung. Der Motor besitzt den Stator 4, dessen Wicklungen mit dem Netz 6 verbunden sind. Wie man erkennt, sind von den drei Phasen R, S, T des Netzes nur die Phasen R und S mit den Statorwick­ lungen des Motors durchgehend verbunden, während die Phase T über den offenen Schalter 25 keine Verbindung zu den Feld­ wicklungen aufweist. Hierdurch wird erreicht, daß für die beiden möglichen Drehrichtungen des Motors eine identische Reihenfolge an stromführenden Phasen in den Feldwicklungen erzeugt wird. Die Phasenreihenfolge ist folgendermaßen fest­ gelegt: R-S-R-S . . ., und zwar für beide Drehrichtungen. Die Energiespeicher 7 bestehen aus den Scheiben 23, welche um die Drehachsen 28 auf den Trägern 20 zwischen zwei Endpositionen frei drehbar sind. Die Träger sind um die Drehachse 21 dreh­ bar und können zur Verstellung des Changierhubs eine Verschiebung 11 durch einen nicht dargestellten Antrieb erfahren. Jede Scheibe trägt zwei Anschläge 30 und wird von einer Feder 27 in jeder Endposition gegen den zugehörigen Träger 20 gespannt. In jeder Endposition liegt die Wirkungs­ linie der Feder seitlich der Drehachse 28. Man erkennt, daß beim Wechsel der Scheibe 23 von der einen Endlage in die andere Endlage die Wirkungslinie der zugehörigen Feder die Drehachse einmal überstreicht. Hierdurch wird sichergestellt, daß jede Scheibe eine stets definierte Endposition besitzt. Die Endposition wird also dadurch festgelegt, daß die Scheibe 23 mit ihren Anschlägen 30 jeweils von der zugehörigen Feder 27 gegen den Träger 20 gehalten wird. Aus jeder Scheibe ist eine bogenförmige Ausnehmung 29 herausgenommen, die an der Scheibe eine Kulissenführung bildet, welche mit dem Anschlag 22 zusammenwirkt. Der Anschlag 22 ist fest mit der Scheibe 19 verbunden, so daß er sich mit der Scheibe 19 mitbewegt. Er trifft dabei jeweils auf eine der beiden Energiespeicher­ scheiben 23, und zwar so, daß er im wesentlichen tangential in ein Ende der Ausnehmung 29 einfährt. Hierdurch wird erreicht, daß kein Auftreffstoß beim Abbremsen des Fadenfüh­ rers aus seiner momentanen Bewegungsrichtung stattfindet. Durch die getriebliche Koppelung der Scheibe 19 mit dem Fadenführer 1 wird erreicht, daß bei der Drehbewegung der Scheibe in eine der beiden Richtungen 27. R bzw. 27. L der Fadenführer eine geradlinige Bewegung 14. R bzw. 14. L aus­ führt.

Die Wirkungsweise der gezeigten Einrichtung ist folgende:
Zum Ingangsetzen der Changiereinrichtung wird der Schalter 25, der z. B. ein Ein-Taster ist, eine kurze Zeit betätigt. Hierdurch wird erreicht, daß der Motor 26 anläuft, wobei er über die Antriebswelle 24 die Scheibe 19 beispielsweise in die Drehrichtung 27. R dreht. Nachdem der Schalter 25 geöffnet worden ist, behält der Motor seine Laufrichtung bei. Durch die Riemenverbindung wird also der Fadenführer dann in der Richtung 14. R bewegt. Gleichzeitig mit der Scheibe 19 bewegt sich der Anschlag 22 auf seiner vorgeschriebenen Kreisbahn. Kurz vor Erreichen des rechten Hubendes 15. R fährt der Anschlag 22 in eines der beiden offenen Enden der Kulissen­ führung 29 ein. Er setzt dabei die Masse der Energiespeicher­ scheibe 23 in Bewegung, wodurch der Fadenführer 1 infolge der getrieblichen Koppelung abgebremst wird. Hierbei wird die Feder 27 gespannt, bis deren Wirkungslinie die Drehachse 28 überstreicht. In diesem Moment ist der Fadenführer genau in seinem rechten Hubende angekommen. Er besitzt also die Geschwindigkeit Null. Die Scheibe 23 ist dagegen auf ihre maximale Drehgeschwindigkeit gebracht, d. h. daß ihre kine­ tische Energie nun den höchsten Wert besitzt. Sie bewegt sich also in ihrer momentanen Drehrichtung weiter und wirkt dabei mit ihrer Kulissenführung 29 in der entgegengestzten Rich­ tung auf den Anschlag 22 ein, wodurch die Scheibe 19 in die Drehrichtung 27. L zurückgeworfen wird und der Motor 26 seine Laufrichtung wechselt. Infolge der getrieblichen Verbindung wird damit der Fadenführer in die Richtung 14. L zum linken Hubende 15. L hinbewegt. Dort wiederholt sich der Vorgang in analoger Weise und so fort. Der Fadenführer und alle zusammen mit ihm bewegten Teile werden also unter Beibehaltung der kinetischen Energie hin- und herbewegt, ohne daß eine Umschaltung des elektromotorischen Antriebs erfolgen muß.

In Abänderung zur Fig. 3 zeigt Fig. 5 einen Drehstrommotor 26, dessen Stator 4 drei gleiche Ständerwicklungen 5 trägt, die jeweils um 120° versetzt an dem Stator angeordnet sind. Der Motor trägt also drei Statorwicklungen, wie es z. B. bei Drehstrommotoren üblich ist. Die Besonderheit dieses Motors liegt in der Beschaltung, d. h. in der Art und Weise, wie die Statorwicklungen mit den stromführenden Phasen R und S des Netzes verbunden sind. Ausgehend von einer beliebigen Wick­ lung ist die jeweils übernächste, darauffolgende Wicklung an denselben Leiter angeschlossen, wobei zwei Leiter für die zwei Phasen R und S vorhanden sind. Zwischen den sich um jeweils 180° gegenüberliegenden Enden jeder Wicklung liegt somit das Spannungsgefälle zwischen den Phasen R und S an. An allen Wicklungen liegt somit phasengleiches Spannungsgefälle an. Es ergibt sich für diesen Fall, daß in jeder der beiden Umlaufrichtungen des Motors je zwei aufeinanderfolgende Wick­ lungen an die Leiter unterschiedlicher Phasenlagen ange­ schlossen sind.

Die Fig. 5a bis 5b zeigen mögliche Anschlußvarianten für den entsprechend Fig. 5 geschalteten Motor. Nach der Variante gemäß Fig. 5a sind die drei Feldwicklungen des Motors unmit­ telbar an die beiden Phasen R und S des Stromnetzes geschal­ tet. Der Motor besitzt also eine Drehzahl entsprechend der Spannung und der Frequenz, die dem Netz entnommen wird. Bei der Beschaltung gemäß Fig. 5b wird über die beiden einstell­ baren Widerstände 31 ein Spannungsabfall erzeugt, so daß die Netzspannung um den Spannungsabfall der Widerstände auf Motorbetriebsspannung reduziert wird. Es hat sich als günstig erwiesen, einen handelsüblichen Drehstromotor mit einer Spannung zu betreiben, die etwa im Bereich zwischen 60 und 70 Volt liegt. Bei der Darstellung gemäß Fig. 5c ist in der Zuführungsleitung, welche mit dem Netzstrom der Frequenz f 1 gespeist wird, ein Frequenzwandler 32 angeordnet, welcher die Netzfrequenz f 1 in die Motorbetriebsfrequenz f 2 umwandelt. Liegt die Motorbetriebsfrequenz oberhalb der Netzfrequenz, so erreicht der Motor eine Drehzahl, die über der Nenndreh­ zahl bei Netzfrequenz liegt. Liegt die Motorbetriebsfrequenz dagegen unterhalb der Netzfrequenz, so liegt seine Drehzahl unterhalb der Nenndrehzahl bei Netzfrequenz. Abweichend hiervon ist in Fig. 5d in die Zuleitung ein Frequenzwandler geschaltet, welcher die vom Netz kommende Frequenz f 1 einer­ seits und andererseits die Spannung U 1, an welche die Motor­ wicklungen gelegt werden, derart verändert, daß das Verhält­ nis aus zugeführter Frequenz zu ursprünglicher Spannung, also das Verhältnis f 1/U 1 gleich dem Verhältnis aus abgeführter Frequenz zu Motorbetriebsspannung, also gleich dem Verhältnis f 2/U 2 ist.

Bezugszeichenaufstellung

1 Fadenführer
2 Läufer
3 Geradführung
4 Stator
5 Feldwicklung
6 Netzanschluß
7 Energiespeicher
7. L Energiespeicher
7. R Energiespeicher
8 Feder
9 freies Federende
10 Stirnseite
11 Verschiebung
12 Sicherung
13 Faden
14 Luftspalt
14. L Bewegungsrichtung des Fadenführers
14. R Bewegungsrichtung des Fadenführers
15 Bewegungsrichtung des Fadenführers
15. L Hubende
15. R Hubende
16 Wegstück
17 Riemen
18 Umlenkrolle
19 Antriebsscheibe
20 Träger
21 Drehachse
22 Anschlag
23 Scheibe für Energiespeicherung
24 Antriebswelle
25 Schalter, z. B. Ein-Taster
26 Drehstrommotor
26 a Motor
27 Feder
27. L Drehrichtung
27. R Drehrichtung
28 Drehachse
29 Kulissenführung, kreisförmige Ausnehmung
30 Anschlag
N Nulleiter
31 Vorwiderstand, einstellbarer Vorwiderstand
32 Frequenzwandler
33 Frequenzwandler mit konstantem Frequenz/Spannungs- Verhältnis

Claims (9)

1. Changiereinrichtung in einer Aufspulmaschine für einen Faden,
mit einem Fadenführer, der entlang einer Geradführung in seinem Hubbereich zwischen den Hubenden reversierend angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Antrieb ein elektrischer Motor ist, der keine definierte Laufrichtung hat und
daß die Laufrichtung des Läufers in den Hubend­ bereichen durch Energiespeicher geändert wird.

2. Changiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Wechselstrommotor ist.

3. Changiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein 2phasig betriebener Drehstromotor ist.

4. Changiereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor mindestens zwei winkelversetzte, spannungs­ beaufschlagte Ständerwicklungen hat, die so geschaltet sind, daß sie phasengleiches Spannungsgefälle haben.

5. Changiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein Linearmotor ist mit einem Stator und einem Läufer, dessen Stator sich parallel zur Geradführung entlang des Hubbereiches des Läufers erstreckt, und daß der Läufer mit dem Fadenführer antriebsfest ver­ bunden ist.

6. Changiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor ein 3phasiger Wechselstrommotor ist, der nur zum Ingangsetzen der Changierbewegung mit allen drei Phasen betrieben wird.

7. Changiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicher aus Federn bestehen, die beim Einfahren des Fadenführers in die Hubendbereiche zum Abbremsen des Fadenführers gespannt werden und die sich zur Rückbeschleunigung des Fadenführers entspannen.

8. Changiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiespeicher aus bewegbar gelagerten Massen bestehen, die beim Einfahren des Fadenführers in die Hubendbereiche zum Abbremsen in Bewegung gesetzt werden und die nach Stillstand des Fadenführers ihre kinetische Energie auf den Fadenführer rückübertragen, wobei die Bewegung der Massen dadurch gesteuert wird, daß ein Gleitstück auf einer Kulissenbahn entlangfährt.

9. Changiereinrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage der Hubenden veränderbar ist, vorzugsweise auch während des Changierbetriebes.