(57)【要約】  本発明は索状材料、例えばワイヤを編組加工もしくは撚線加工するための編組機または撚線機１に関しており、当該編組機または撚線機は一つまたは複数の部材から成るロータ軸５，６，２２に支承されているロータを有しており、当該ロータ軸は少なくとも一つのモータ８，８ａ，８ｂによって駆動される。前記編組機または撚線機１は少なくとも部分的に閉鎖空間２内に設けられており、当該閉鎖空間は環境大気の密度よりも小さい密度を有する媒体によって満たされている。これにより前記ロータの空気抵抗が小さくなるため、エネルギー消費はより小さく、騒音の発生はより少なく、振動励起はより小さくなる。本発明により、前記ロータ軸５，６，２２が完全に前記閉鎖空間２の前記囲い３の内部に設けられているか、あるいは前記ロータ軸５，６が少なくとも一つの比較的小さい直径の部分と、少なくとも一つの比較的大きい直径の部分を有しているとともに、前記閉鎖空間２の前記囲い３を前記少なくとも一つの比較的小さい直径の部分においてのみ貫通していることが行われる。これにより、互いに接触するとともに相対的に回転する部材を有しているエアシール１４であって、少なくとも大きい直径を有しているエアシールまたはエアシール全般と、特に大きい回転速度の際に当該大きい回転速度に起因する、このようなエアシール１４の大きい発熱および大きい摩耗が回避される。
2016503839.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
索状材料を編組加工もしくは撚線加工するための編組機または撚線機（１）であって、当該編組機または撚線機は、一つまたは複数の部材から成るロータ軸（５，６，２２）を備えるロータを有しており、当該ロータ軸は少なくとも一つのモータ（８，８ａ，８ｂ）によって駆動され、前記編組機または撚線機（１）は少なくとも部分的に閉鎖空間（２）内に設けられており、当該閉鎖空間は、環境空気の密度よりも小さい密度を有する媒体によって満たされている、編組機または撚線機において、
前記ロータ軸（５，６，２２）は完全に前記閉鎖空間（２）の囲い（３）の内部に設けられており、あるいは
前記ロータ軸（５，６）は少なくとも一つの比較的小さい直径の部分と、少なくとも一つの比較的大きい直径の部分を有しているとともに、前記閉鎖空間（２）の前記囲い（３）を前記少なくとも一つの比較的小さい直径の部分においてのみ貫通していることを特徴とする、編組機または撚線機（１）。
【請求項２】
前記ロータ軸（５，６，２２）は、前記閉鎖空間（２）の前記囲い（３）を貫通しないことを特徴とする、請求項１に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項３】
前記編組機または撚線機（１）は、互いに接触するとともに相対的に回転する部材を備えるとともに前記閉鎖空間（２）を環境に対して封止するためのシールを有していないことを特徴とする、請求項１または２に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項４】
前記ロータの回転駆動は、当該ロータの一つの軸方向端部においてのみ行われることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項５】
前記ロータは少なくとも一つのロータ弓形部（４）を有しており、当該ロータ弓形部は当該ロータ弓形部の軸方向端部（２６）の少なくとも一つの領域において、当該ロータ弓形部の中間部分（２５）に対して、特に当該ロータ弓形部の断面を拡大することによって補強されていることを特徴とする、請求項４に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項６】
前記ロータは少なくとも二つのロータ弓形部（４）を有していることを特徴とする、請求項４または５に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項７】
前記ロータ軸（５，６）は、前記ロータの軸方向の両端部において、それぞれ一つのモータ（８ａ，８ｂ）によって駆動されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項８】
前記ロータ軸（５，６）は、まさに一つのモータ（８）によって駆動され、当該モータ（８）は、前記ロータの軸方向両端部と機械的なトルク伝達手段（１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９）を介して結合されており、前記駆動は前記ロータ軸（５，６）の軸方向両端部において作用し、前記機械的なトルク伝達手段（１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９）は完全に、または部分的に前記閉鎖空間（２）内部に設けられていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項９】
前記機械的なトルク伝達手段（１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９）は少なくとも一つの歯付きベルト（１８ａ，１８ｂ）および／または少なくとも一つの軸（１９）を有していることを特徴とする、請求項８に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１０】
前記少なくとも一つのモータ（８ａ，８ｂ）の駆動軸（１１ａ，１１ｂ）の幾何学的軸線と前記ロータ軸（５，６）の幾何学的軸線は一致することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１１】
前記少なくとも一つのモータ（８ａ，８ｂ）は中空軸を有しており、あるいは前記ロータ軸（５，６）を支承するハウジング（７）にフランジ接続されていることを特徴とする、請求項１０に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１２】
前記媒体は、環境空気の密度よりも小さい密度を有する空気であることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１３】
前記媒体は、同一圧力と同一温度で空気よりも小さい密度を有する気体であり、特にヘリウムまたはヘリウムと空気の混合物であることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１４】
前記閉鎖空間（２）は概ねロータの周囲にのみ延在することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１５】
前記閉鎖空間（２）は概ね前記編組機または撚線機（１）全体の周囲に延在することを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
優先出願である特許文献１の全ての内容は、ここにおいて言及することにより、本願を構成する部分となる。
【背景技術】
【０００２】
本発明は索状材料を編組加工もしくは撚線加工するための編組機または撚線機に関する。このとき索状材料とは例えば銅ワイヤ、スチールワイヤ、アルミニウムワイヤなどの金属材料、または様々な合金成分を有する金属導体、または天然繊維もしくはプラスチック繊維などの非金属材料であってよく、このときこのような繊維の複数の索は、撚り加工によって互いに編組され、すなわち編組物に加工される。しかしながら前記索状材料は例えば以下のような編組物であってもよい。その場合、このような編組物の複数の索は同様に撚り加工によって互いに束ねられ、すなわちケーブルまたはロープに加工される。
【０００３】
分かりやすくするため、以下において本発明を編組機に基づいて説明するが、これは何らの限定も意味しない。本発明は撚線機にも応用され得る。
【０００４】
本願において考慮される種類の編組機において、編組加工は回転するロータによって行われ、当該ロータは通常一つまたは複数のロータ弓形部を有しており、当該ロータ弓形部は当該ロータ弓形部の軸方向の両端部において、一つまたは複数の部材から成るロータ軸に支承されている。ロータには（同種または異種の）索状材料の少なくとも二つの索が供給され、ロータ弓形部を介してガイドされ、それにより索の撚り合わせが行われる。このように製造された編組物はその後、再びロータ弓形部から排出される。
【０００５】
編組加工すべき索状材料も当該編組加工すべき索状材料から製造される編組物も、編組機においてボビン上に準備されるか、もしくはボビンに巻き付けられる。索状材料の撚り合わせの異なる型式を実現するために、索状材料のための複数のボビンまたは製造された編組物のための単独のボビンは、静止しているか、またはロータと同じ速度で、かつ同じ方向に回転してよい。このときボビンは編組機内部、特にロータの軸方向端部の間に設けられるか、あるいは編組機外部に設けられていてもよい。ボビンの好適な構成により、いわゆる一重撚り編組機、二重撚り編組機、あるいは他の多重撚り編組機が実現される。
【０００６】
本発明を以下において、単独のロータ弓形部を有する二重撚り編組機に基づいて説明する。当該二重撚り編組機において索状材料のためのボビンは機械の外部に静止状態で設けられており、製造される編組物のためのボビンは機械の内部でロータに支承されているとともに、当該ロータと共に回転しない。この点も何らの限定をなさない。本発明は他のボビン構成および／またはロータ弓形部構成にも応用可能である。
【０００７】
従来の編組機においてロータ弓形部は、機械内部空間にも存在する環境大気内で大きな回転速度で回転する。従ってロータと、場合によっては索状材料も、当該索状材料がロータ弓形部の内部で、または管内で動かない限り、常に空気抵抗を克服しなければならない。このために必要とされる機械的出力は、取り分け空気の密度と、ロータ弓形部の経路速度とに依存しており、出力は速度の二乗に比例して増大する。従って大きい編組速度、およびそれとともにロータ弓形部の大きい速度は、これに対応する大きい出力を要求し、当該出力は大部分が空気摩擦の結果としての摩擦熱に変換され、手間をかけて編組機から排出されなければならない。従って生産性の向上は大きいコストをかけなければ実現できない。
【０００８】
ロータの回転速度が大きいことのさらなる問題は、騒音放射が大きくなることと、ロータ弓形部の振動励起が比較的大きいことであり、当該問題の原因は、ロータ弓形部の回転の間に、ロータ弓形部と隣接する機械部材との流体境界条件が変化することである。
【０００９】
編組機の作動時のこれらの問題、特に熱の発生と騒音の発生を回避するために、特許文献２は編組過程の少なくとも一部を閉鎖空間内部で実施することを提案しており、当該閉鎖空間内には少なくとも一つの部分真空が作り出されている。空気摩擦が低減されることにより、前記部分真空ではロータ弓形部によって生じさせられる騒音と摩擦熱は少なくなる。空気抵抗が低減されることによって、編組機のエネルギー消費も少なくなる。
【００１０】
経済的な理由から特許文献２は、編組機の所定の部材のみを概ね気密に閉鎖された空間であって、当該空間から空気が抜かれている空間内に設けることを行っている。実施の形態においてロータ軸の二つの外側部分は当該外側部分に設けられている回転ヘッドと共に、シリンダ状の気密なハウジングの端面側の開口部において支承されており、当該箇所における気密性はリング状のエアシールによって作り出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】独国特許出願第１０２０１２０２４２３２．８号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第２２４１８２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、エネルギー消費が小さく、騒音の発生がより少なく、振動励起がより小さい、改善された編組機を創出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題は請求項１に記載の編組機によって解決される。本発明のさらなる有利な実施は従属請求項に含まれている。
【００１４】
本発明は以下の認識に基づいている。すなわち、従来技術において用いられたリング状のエアシールであって、当該エアシールによって軸部分がハウジングに対して封止されており、互いに接触するとともに相対的に回転する部材を有しているエアシールは、ロータの回転速度が大きいとき、非常に熱くなり得、それにより当該エアシールはより迅速に摩耗するとともに、編組機の操作者もシールに接触する際、火傷の危険に曝される。さらに発生する摩擦はエネルギーを必要とし、それ故に経済的でない。これに対して「非接触式」シールシステムは費用が嵩む。
【００１５】
さらにこのようなエアシールによって引き起こされる発熱と、当該エアシールの摩耗は、エアシールの直径とともに増大する。このとき、回転する部材の外縁部における周速も増大し、それとともにエアシールの部材同士の相対速度も増大し、それとともに発生する摩擦熱も増大するためである。
【００１６】
本発明に係る編組機において、少なくとも大きい直径を有するこのようなエアシールは回避され得、あるいはこのようなエアシール一切が回避され得る。
【００１７】
本発明は、索状材料を編組加工するための編組機に基づいており、当該編組機は一つまたは複数の部材から成るロータ軸を備えるロータを有しており、当該ロータ軸は少なくとも一つのモータによって駆動され、前記編組機は少なくとも部分的に閉鎖空間に設けられており、当該閉鎖空間は環境大気の密度よりも小さい密度を有する媒体によって満たされている。
【００１８】
このような編組機において本発明により、ロータ軸が完全に閉鎖空間の囲い内部に設けられていること、あるいはロータ軸が少なくとも一つの比較的小さい直径の部分と、少なくとも一つの比較的大きい直径の部分を有しているとともに、閉鎖空間の囲いを当該少なくとも一つの比較的小さい直径の部分においてのみ貫通していることが行われる。
【００１９】
このようにして、互いに接触するとともに相対的に回転する部材を有している大きい直径のエアシールと、当該大きい直径に起因する、編組機作動時のエアシールの大きい発熱および大きい摩耗が回避される。
【００２０】
従って本発明に係る編組機において特に、ロータ軸は、当該ロータ軸が当該ロータ軸の最大直径を有している箇所では、閉鎖空間の囲いを貫通しない。
【００２１】
本発明の特に好適な実施においてロータ軸は、閉鎖空間の囲いを全く貫通しない。これによりエアシールに関わる上記の問題は、少なくともロータ軸に関して完全に回避される。
【００２２】
本発明の特に好適なさらなる実施において編組機は、互いに接触するとともに相対的に回転する部材を有し、かつ、閉鎖空間を環境に対して封止するためのシールを全く有していない。この場合、このようなシールに関する上記の問題は編組機全体に対して完全に回避される。
【００２３】
以下において上記の目的を実現するために講じられ得る、複数の構成上の手段が記載される。
【００２４】
本発明の特に好適な実施においてロータの回転駆動は、当該ロータの一つの軸方向端部においてのみ行われる。これによりロータのもう一方の端部における駆動部、特にモータおよび／またはトルク伝達装置が省略される。ロータを両側で駆動することは、空気抵抗が小さくなることにより、ロータ弓形部がより大きい断面で設計され得ることによって放棄され得るが、それによって編組機のエネルギー消費が有意に増大することはない。ロータの駆動されない軸方向端部の回転移動はその場合、相応により安定したロータ弓形部自体を介して伝達される。
【００２５】
本発明の上記の実施においてロータは、好ましくは少なくとも一つのロータ弓形部を有しており、当該ロータ弓形部は当該ロータ弓形部の軸方向端部の少なくとも一つの領域において、当該ロータ弓形部の中間領域に対して、特に当該ロータ弓形部の断面を拡大することによって補強されている。これによりロータ弓形部は、当該ロータ弓形部が最大トルクの負荷を受ける箇所に目標を定めて補強される。
【００２６】
本発明の上記の実施においてロータは好ましくは、少なくとも二つのロータ弓形部を有している。これにより作動時に生じるトルクを複数の、好ましくは等しい構成の構成要素に分配することが行われる。前記少なくとも二つのロータ弓形部はこのとき好ましくは、ロータの回転軸線に関して、互いに等しい回転角距離を有して設けられており、すなわち、例えばちょうど二つのロータ弓形部が設けられている場合、当該ロータ弓形部はロータの回転軸線に関して、直径方向に向き合っている。この場合も空気抵抗が少なくなっているために、編組機のエネルギー消費が有意に増大することはない。
【００２７】
本発明のさらなる好適な実施においてロータ軸は、ロータの軸方向両端部において、それぞれ一つのモータによって駆動される。これによりロータ全体の均一な駆動が実現されるが、モータの軸方向両端部は移動される部材を介して結合されている必要はない。
【００２８】
本発明のさらなる好適な実施においてロータ軸は、まさに一つのモータによって駆動され、当該モータはロータの軸方向両端部と機械的なトルク伝達手段を介して結合されており、駆動はロータ軸の軸方向両端部において作用し、前記機械的なトルク伝達手段は完全に、または部分的に閉鎖空間内部に設けられている。これにより単純な手段によって、ロータ軸を当該ロータ軸の軸方向両端部において、回転速度に関して同期させながら駆動することが実現される。機械的なトルク伝達手段を設けることにより同時に、互いに接触するとともに相対的に回転する部材を有するさらなるエアシール、特に大きい直径を有するこのようなエアシールは完全に、または部分的に省略され得る。
【００２９】
本発明の上記の実施の好適な変化形態において、前記機械的なトルク伝達手段は少なくとも一つの歯付きベルトおよび／または少なくとも一つの軸を有している。これにより簡単な方法で、すべりのないトルク伝達と、それとともにロータ軸を当該ロータ軸の軸方向両端部において、回転速度に関して同期させながら駆動することが実現される。
【００３０】
本発明のさらなる好適な実施において、少なくとも一つのモータの駆動軸の幾何学的軸線とロータ軸の幾何学的軸線は一致する。当該構成においてモータの駆動軸とロータ軸は柔軟性を有さずに、あるいは場合によっては柔軟性を有する中間部材を介して結合され得、あるいは一体的に製造され得、それによりさらなる機械的な駆動要素は概ね不要となる。
【００３１】
本発明の上記の実施の好適な変化形態において、前記少なくとも一つのモータは中空軸を有しており、当該モータの固定子は好ましくはハウジングに内蔵されて実施されており、あるいは前記モータはロータ軸を支承するハウジングにフランジ接続されている。両方の場合において、モータのコンパクトかつ安定的な構成と、同様にコンパクトかつ安定的なロータ軸との結合が成立する。
【００３２】
環境大気の密度よりも小さい密度を有する媒体であって、当該媒体によって閉鎖空間が満たされている媒体は、様々なやり方で作られる。
【００３３】
前記媒体は好ましくは、環境大気の密度よりも小さい密度を有する空気である。環境大気の密度よりも小さい密度を有する当該空気は好ましくは真空ポンプによって作り出され、当該真空ポンプは閉鎖空間から空気を吸引し、それにより当該閉鎖空間に少なくとも一つの部分真空を作り出す。このとき真空ポンプのエネルギー需要を考慮しても、ロータ弓形部の空気抵抗が小さくなっているために、全体として明らかなエネルギーの節約となり、それにより摩擦熱に起因するエネルギー損失が少なくなる。
【００３４】
しかしながら前記媒体は、同一圧力と同一温度のとき空気よりも小さい密度を有する気体であってもよい。これに関して特にヘリウムが好適であり、当該ヘリウムは、それぞれ標準条件下（０℃で大気圧）で測定した場合、１．２９３ｋｇ／ｍ３の密度を有する空気に対して、０．１７８５ｋｇ／ｍ３の密度しか有さない。前記媒体のためには例えば汚染されたヘリウムでも十分であり、当該汚染されたヘリウムは例えば半導体分野における他の技術的プロセスに対してはもはや利用され得ず、そのゆえに廉価に利用可能である。
【００３５】
当然ながら両方の媒体は組み合わせられる。すなわち、ヘリウムと空気の混合物が用いられ得、あるいは閉鎖空間内の部分真空に例えばさらにヘリウムが添加され得る。
【００３６】
閉鎖空間は異なる大きさの寸法を有し得、それとともに編組器の異なる数の構成要素を内包し得る。
【００３７】
本発明の好適な実施において、閉鎖空間は概ねロータの周囲にのみ延在する。これにより排気すべき容積は特に小さく保たれる。
【００３８】
本発明のさらなる好適な実施において、閉鎖空間は概ね編組機全体の周囲に延在する。当該閉鎖空間の囲いは好ましくは機械のハウジングと同一であり得、当該機械のハウジングは気密に密封されている。その場合、これにより編組機の装填および取り出しの際、閉鎖空間の囲いが障害となることはない。
【００３９】
エネルギーの節約、騒音発生の減少、振動励起の減少といった上記の有利点とともに、本発明に係る編組機はまた、索状材料の回転速度が比較的大きく、それとともに送り速度が比較的大きい状態で作動される。特に振動励起が小さくなり、それによりロータ弓形部の走行がより静かになることは、さらに製造される編組物の品質が向上することにつながる。
【００４０】
本発明のさらなる好適な実施は、添付された部分的に概略的な図面において、以下の詳細な説明に関連して表示される。図面に示されるのは以下の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ロータ軸に対して同心的に設けられている二つのモータを有する本発明に係る編組機の第一の実施を示す図である。
【図２】ロータ軸に対して同心的に設けられているモータと、ロータ軸に対して平行に設けられているモータを有する本発明に係る編組機の第二の実施を示す図である。
【図３】ロータ軸の軸方向両端部を駆動するモータを有する本発明に係る編組機の第三の実施を示す図である。
【図４】ロータ軸の一つの軸方向端部のみを駆動するモータを有する本発明に係る編組機の第四の実施を示す図である。
【図５】図４に示す実施の変更形態を示す図である。
【図６】従来技術のロータ弓形部と本発明に係るロータ弓形部を展開させて示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１に示す、機械ハウジングもしくは機械スタンド７を備える、本発明に係るワイヤ編組機においては、複数のワイヤがそれぞれボビン（図示せず）から巻き出され、ワイヤ導入口１２において、ロータ軸の導入側部分５の中央孔に導入されて機械に導入される。ワイヤは孔においてロータ軸の導入側部分５のもう一方の端部のすぐ前まで進み、当該もう一方の端部においてワイヤは開口部を介してロータ軸から導出され、偏向ローラ１５を介して湾曲されたロータ弓形部４にガイドされる。ワイヤの撚り合わせによる編組加工は、特にロータ軸の導入側部分５の軸方向の孔において行われる。
【００４３】
ロータ軸の導入側部分５の導入側端部にはさらに電気伝送ユニット２１が設けられている。当該電気伝送ユニットは、例えば（図示しない）巻き付けボビンを駆動するために、電気エネルギーをロータの回転する部材に伝達するために用いられる。このとき電流の伝達はカーボンブラシを備えるスリップリングを介して行われる。
【００４４】
ロータ弓形部４はロータ軸５，６の軸線周りに回転し、このとき編組されたワイヤを携帯し、当該編組されたワイヤは遠心力によってロータ弓形部４の内側に押し付けられ、その場所において例えばガイド溝を介してガイドされるとともにハト目状のガイド要素（図示せず）を介してロータ弓形部４に保持される。ロータ弓形部４の対向する端部はロータ軸の偏向側部分６に支承されている。
【００４５】
ロータ軸の部分５，６はそれぞれ一つまたは複数の軸受け２０、好ましくはコロ軸受けを介して機械ハウジング７に対して回転可能に支承されている。ロータ軸の二つの部分５および６は固定的に接続されているのではなく、部分的に柔軟性を有するロータ弓形部４を介して互いに接続されているだけである。
【００４６】
編組されたワイヤはロータ軸の偏向側部分６において、当該ロータ軸の偏向側部分６に回転可能に支承されている偏向ローラ１６を介して、（図示しない）巻き付けボビンに供給される。当該巻き付けボビンが充填されるやいなや、機械ハウジング７は開放され、満杯の巻き付けボビンは空のボビンと交換される。
【００４７】
さらにワイヤ編組機１全体は、騒音保護室（図示せず）に設けられていてもよい。
【００４８】
図に示すワイヤ編組機１はいわゆる二重撚り編組機である。ワイヤ編組機１の上記の構成は、以下に説明される全ての実施の形態において概ね同じように存在しており、上記の構成に対して変更がない限り、以下に説明される実施の形態において再度説明することはない。本発明を他の構成型式を有する編組機に応用することも基本的に可能である。また当然ながら、以下に説明される様々な実施の形態の特徴は、技術的に可能な限り、互いに組み合わせられ得る。
【００４９】
同様にワイヤ編組機１のロータであって、主にロータ軸の部分５および６と、ロータ弓形部４とを有しているロータは、以下に説明される全ての実施の形態において、閉鎖空間２に設けられており、当該閉鎖空間では真空ポンプ（図示せず）によって部分真空が作り出されている。
【００５０】
上述のように、例えば毎分４５００回転で非常に速く回転するロータ弓形部４と、閉鎖空間２内の残留空気との間の空気摩擦が小さくなることにより、熱と騒音の発生が小さくなり、かつ、振動励起が小さくなり、それによりロータ弓形部４の走行がより静かになることが生じる。同様に上記のように、同じ有利点は、例えばヘリウムのような空気よりも小さい密度を有する気体を添加することによって、あるいは空気とこのような気体との混合物によって実現され得る。騒音の発生が小さくなることにより、場合によっては前記の騒音保護室を完全に省略することもできる。
【００５１】
図１に示す実施の形態において、ロータ軸の導入側部分５と偏向側部分６はそれぞれ、独自のモータ８ａ，８ｂによって駆動され、当該モータ８ａ，８ｂの固定子ユニット９ａ，９ｂは機械ハウジング７に組み込まれており、当該モータ８ａ，８ｂの回転子ユニット１０ａ，１０ｂは個々のロータ軸部分５，６に対して同心的かつ固定的に結合されている。モータ８ａ，８ｂはハウジング内蔵型の中空軸モータであり、当該中空軸モータの電動機軸に、ロータ軸の個々の部分５，６が挿入され得る。
【００５２】
代替的に装着キットから成るモータ８ａ，８ｂであってもよく、このとき固定子ユニット９ａ，９ｂと回転子ユニット１０ａ，１０ｂは別個の部材として供給される。この場合まず、回転子ユニット１０ａ，１０ｂがロータ軸の部分５，６に被せられ、その後当該ロータ軸の部分と共に機械ハウジング７内で、固定子ユニット９ａ，９ｂと共に取り付けられる。
【００５３】
ロータ軸部分５，６の間、もしくは二つのモータ８ａ，８ｂの間に機械的な結合が存在しないため、当該実施の形態において二つのモータ８ａ，８ｂは、例えば共通の制御電子装置によって正確に回転速度に関して同期されていなければならず、それにより回転速度が異なる結果としてロータ弓形部４に過剰な負荷がかかること、あるいはロータ弓形部が損傷することを回避する。
【００５４】
ロータ軸の二つの部分５，６に対して二つの別個のモータ８ａ，８ｂを用いることにより、ロータ軸の駆動のためにさらなる機械的な構成要素は必要でない。特にロータ軸は当該ロータ軸の最大直径の領域と共に閉鎖空間２内部に設けられており、それにより閉鎖空間２と環境との間のロータ軸の貫通箇所に設けられる、大きい直径を有するエアシールは必要ではない。
【００５５】
ロータ軸の導入側部分５の導入側端部にのみエアシール１４が設けられており、当該エアシールによって前記ロータ軸部分５が閉鎖空間２の囲い３を貫通する貫通箇所は封止されている。エアシール１４は固定された外側部分と、ロータ軸と共に回転する内側部分とを有しており、当該部分は封止を行う目的で互いに当接している。しかしながらロータ軸の部分はエアシール１４の領域においてワイヤを供給するためにのみ用いられ、それに応じて小さい直径を有していてよい。これによりエアシール１４も小さい直径を有するのみであり、それに応じて生じさせる摩擦熱も小さい。
【００５６】
代替的に、閉鎖空間２から突出する、ロータ軸の比較的小さい直径を有する最も外側の部分を完全に省略し、ロータ軸を閉鎖空間２の内部において、当該ロータ軸の直径が拡大する箇所において終結させることも可能である。この場合、ワイヤは固定式の引抜き型および／またはスリーブを介して閉鎖空間２に導入され、当該閉鎖空間内部で初めてロータ軸に引き渡され、それにより相対的に移動可能な部材を有するエアシール１４は完全に省略され得る。このとき引抜き型および／またはスリーブは、できる限り大きい長さを有するとともに、ワイヤの周囲の隙間に関して、孔内でできる限り小さい間隙寸法を有するべきであろう。
【００５７】
これにより間隙内の損失空気に対する流れ抵抗が大きくなり、それにより真空ポンプは閉鎖空間２における圧力の増大を、スリーブに起因する「漏れ」によって入り込む流入空気によって再び補償することができる。
【００５８】
当然ながら、ワイヤ導入口１３において、図４に示されるような空間的に固定され、かつ、共に回転しないワイヤ貫通部を、図１から図３に示す機械の実施と組み合わせることもできる。
【００５９】
図２に示す実施の形態における本発明に係るワイヤ編組機１は、図１に示すワイヤ編組機に対して、二つのロータ軸部分５，６の駆動の点でのみ異なっている。図２の場合もロータ軸部分５，６は二つの別個のモータ８ａ，８ｂによって駆動されるが、当該モータはそれぞれ独自のハウジングに包まれた別箇の構成要素として、閉鎖空間２内に設けられ、機械ハウジングもしくは機械スタンド７に固定されている。
【００６０】
このときロータ軸の偏向側部分６のための駆動モータ８ｂは、機械ハウジング７の偏向側端面にフランジ接続されており、それにより当該駆動モータの軸１１ｂは、端面側で同心的にロータ軸の偏向側部分６に係合している。これに対してロータ軸の導入側部分５のための駆動モータ８ａは、機械スタンド７に固定されており、それにより当該駆動モータの軸１１ａはロータ軸に対して平行に設けられている。モータ８ａとロータ軸の導入側部分５の間のトルク伝達は、二つの歯付きベルトプーリ１７ａと歯付きベルト１８ａを有する歯付きベルト駆動部を介して行われる。二つのモータ８ａおよび８ｂは完全に閉鎖空間２内に設けられている。この場合も二つのモータ８ａおよび８ｂは回転速度に関して正確に同期されている。
【００６１】
上記の実施の形態においてもワイヤ導入口１２には比較的小さい直径を有する単独のエアシール１４のみが必要であり、当該エアシールはワイヤ導入口に対する引抜き型またはスリーブを用いるとき、この場合も完全に不要となる。
【００６２】
図３に示す実施の形態における本発明に係るワイヤ編組機１では、一つのみの駆動モータ８が設けられている。当該駆動モータは、二つの歯付きベルト駆動部であって、それぞれ二つの歯付きベルトプーリ１７ａ，１７ｂと、それぞれ歯付きベルト１８ａ，１８ｂと、を有する二つの歯付きベルト駆動部を介して、ロータ軸の導入側部分５も偏向側部分６も駆動する。このときロータ軸の導入側部分５のためのモータ８と第一の歯付きベルト駆動部の構成は、図２における構成と概ね同一である。ロータ軸の偏向側部分６のための第二の歯付きベルト駆動部は、ワイヤ編組機１の垂直な中心軸線に関して概ね鏡像的に取り付けられている。第二の歯付きベルト駆動部とモータ８との接続は、副軸１９を介して行われる。当該副軸はロータ軸に対して平行に設けられているとともに、モータ８の軸１１の延長部を形成する。このようにして二つの歯付きベルト駆動部およびそれとともにロータ軸の二つの部分は等しい回転速度で走行する。
【００６３】
このとき閉鎖空間２は二つの歯付きベルト駆動部の周囲にのみ延在しているが、モータ８と副軸１９の周囲には延在しておらず、それにより閉鎖空間２の容積は小さく保持され得る。これにより閉鎖空間２の囲い３の製造と封止のためのコストも相応に小さく、小さい出力の真空ポンプが用いられ得る。
【００６４】
当該実施の形態において二つのエアシール１４は、モータ８の軸１１もしくは副軸１９が閉鎖空間２の囲い３を貫通する貫通箇所に設けられている。しかしながら二つの軸１１および１９の小さい直径ゆえに、エアシール１４も小さい直径を有している。ワイヤ導入口１２の封止はここでも上記の可能性のうちの一つに応じて行われる。
【００６５】
当該実施の形態において代替的に、閉鎖空間２は拡張され得、それによりモータ８も副軸１９も完全に当該閉鎖空間内に設けられている（図３において破線で表示されている）。この場合、二つのエアシール１４は完全に省略され得る。
【００６６】
図４に示す実施の形態における本発明に係るワイヤ編組機１の場合も、ロータ軸の対して一つのみの駆動モータ８が設けられている。当該駆動モータは閉鎖空間２の囲い３の外側から機械スタンド７にフランジ接続されている。しかしながらこの場合、モータ８は気密なハウジングに包まれており、それによりモータの軸１１が閉鎖空間２の囲い３を貫通する貫通部は別個に封止される必要がない。モータ８は図２および図３における場合と同様に、二つの歯付きベルトプーリ１７と、歯付きベルト１８とを有する歯付きベルト駆動部を介して、ロータ軸の導入側部分５を駆動する。
【００６７】
前記の実施の形態とは異なり、図４に示す実施の形態においてはロータ軸の偏向側部分６は全く設けられておらず、それにより偏向側に駆動部を設ける必要もない。その代わり、偏向ローラ１６はただハウジング２２内で二つの軸受け２３ａおよび２３ｂ、好ましくは二つのコロ軸受けを介して、ロータ軸の幾何学的軸線周りに回転可能に支承されており、当該ロータ軸に固定されたロータ弓形部４に連行され、回転させられる。このとき外側の軸受け２３ａは、ハウジング２２を機械ハウジング７に対して軸受けするために用いられ、内側の軸受け２３ｂは、ハウジング２２を、ハウジング２２とロータ軸の導入側部分５との間にあって、ロータ軸に対して同軸的に設けられている、共に回転しない中間部材２４に対して軸受けするために用いられている。他の機械の変化形態において中間部材２４には、例えばボビン担体がロータの内部で固定され得る。
【００６８】
ロータの偏向側駆動部のない構成は概ね、ロータ弓形部４が閉鎖空間２内の部分真空ゆえに、より大きい断面を有して、およびそれとともにより安定的に設計され得ることにより可能とされ、このときロータ弓形部４の空気抵抗が有意に増大することはない。構成の安定性を高めるために、第一のロータ弓形部４に対して回転平面において直径方向に対向する第二のロータ弓形部が設けられ得、それにより、より均一な質量分布が成立し、それによりロータの回転の際、不均衡が小さくなる。
【００６９】
ロータの偏向側駆動部を省略することにより、機械的な構成要素の数が著しく減少された、ワイヤ編組機１のコンパクトかつ簡単な構成が実現される。ワイヤ編組機１の当該実施においても、互いに接触するとともに相対的に移動する部材を有するエアシールは必要ない。ワイヤ導入口１２はここでも上記において複数回説明されている変化形態のうちの一つで実現されている。図４ではこの点に関してワイヤ導入口スリーブ１３が設けられており、それによりワイヤ導入口１２においてもこのようなエアシールは必要ない。
【００７０】
図５は図４に示す実施の変更形態を示しており、当該変更形態においてロータ軸の導入側部分５と、偏向ローラ１６のためのハウジング２２は、それぞれ二つの歯付きベルトプーリ１７ａ，１７ｂと、それぞれ歯付きベルト１８ａ，１８ｂとを有する二つの歯付きベルト駆動部を介して、互いに連結されており、それによって回転速度に関して同期されている。
【００７１】
上記の点で当該構成は、図３に示す実施における歯付きベルト駆動部に似ている。ロータ軸の両端部におけるこのような駆動部は、ロータ軸の導入側部分５とハウジング２２が、編組機１の作動時に、互いに過大な捻りを有している場合、有意義であり得る。
【００７２】
最終的に図６において複数のロータ弓形部が展開されて示されている。すなわち、ロータ弓形部の表面が当該ロータ弓形部の長手軸線に沿って切開され、図面平面に展開されている。
【００７３】
図６ａは従来技術による補強されていないロータ弓形部を示しており、当該ロータ弓形部は当該ロータ弓形部の全長にわたって一定の幅を有しており、そのために展開図は矩形となる。
【００７４】
図６ｂは図４に示す実施の形態によるワイヤ編組機１に用いるための補強されたロータ弓形部４を示しており、当該ロータ弓形部の軸方向端部は幅が大きく拡大されている。ロータ弓形部４の直線的な中間部分２５はこのとき円錐状の端部材２５に移行しており、ロータ弓形部４の断面が端部材２５において拡大していることは、展開された表示において、垂直な外縁部が大きく延長されている点において良好に認識される。これによりロータ弓形部４は実質的により大きい捻り強さを有し、転向ローラ１５のためのハウジング２２に対する特に固定的な結合を保証し、それによりロータ弓形部の回転時に当該ハウジングを連行する。
【００７５】
このとき展開図は他の輪郭を有していてもよく、当該他の輪郭は強度計算に応じて、ロータ弓形部４における特に有利な断面力パターンおよび／または断面トルクパターンを生じさせる。
【符号の説明】
【００７６】
１  編組機
２  閉鎖空間
３  閉鎖空間の囲い
４  ロータ弓形部
５  ロータ軸の導入側部分
６  ロータ軸の偏向側部分
７  機械ハウジング／機械スタンド
８，８ａ，８ｂ  モータ
９ａ，９ｂ  モータの固定子ユニット
１０ａ，１０ｂ  モータの回転子ユニット
１１，１１ａ，１１ｂ  モータ軸
１２  ワイヤ導入口
１３  ワイヤ導入口スリーブ
１４  エアシール
１５  ロータ軸の導入側端部に設けられた偏向ローラ
１６  ロータ軸の偏向側端部に設けられた偏向ローラ
１７，１７ａ，１７ｂ  歯付きベルトプーリ
１８，１８ａ，１８ｂ  歯付きベルト
１９  副軸
２０  ロータ軸のための軸受け
２１  電気伝送ユニット
２２  偏向ローラのためのハウジング
２３ａ，２３ｂ  偏向ローラのための軸受け
２４  中間部材
２５  ロータ弓形部の中間部分
２６  ロータ弓形部の端部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年6月15日(2015.6.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
索状材料を編組加工もしくは撚線加工するための編組機または撚線機（１）であって、当該編組機または撚線機は、一つまたは複数の部材から成るロータ軸（５，６，２２）を備えるロータを有しており、当該ロータ軸は少なくとも一つのモータ（８，８ａ，８ｂ）によって駆動され、前記編組機または撚線機（１）は少なくとも部分的に閉鎖空間（２）内に設けられており、当該閉鎖空間は、環境空気の密度よりも小さい密度を有する媒体によって満たされている、編組機または撚線機において、
前記ロータ軸（５，６，２２）は完全に前記閉鎖空間（２）の囲い（３）の内部に設けられ、かつ前記囲い（３）を貫通しないことを特徴とする、編組機または撚線機（１）。
【請求項２】
前記編組機または撚線機（１）は、互いに接触するとともに相対的に回転する部材を備えるとともに前記閉鎖空間（２）を環境に対して封止するためのシールを有していないことを特徴とする、請求項１に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項３】
前記ロータの回転駆動は、当該ロータの一つの軸方向端部においてのみ行われることを特徴とする、請求項１または２に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項４】
前記ロータは少なくとも一つのロータ弓形部（４）を有しており、当該ロータ弓形部は当該ロータ弓形部の軸方向端部（２６）の少なくとも一つの領域において、当該ロータ弓形部の中間部分（２５）に対して、特に当該ロータ弓形部の断面を拡大することによって補強されていることを特徴とする、請求項３に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項５】
前記ロータは少なくとも二つのロータ弓形部（４）を有していることを特徴とする、請求項３または４に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項６】
前記ロータ軸（５，６）は、前記ロータの軸方向の両端部において、それぞれ一つのモータ（８ａ，８ｂ）によって駆動されることを特徴とする、請求項１または２に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項７】
前記ロータ軸（５，６）は、まさに一つのモータ（８）によって駆動され、当該モータ（８）は、前記ロータの軸方向両端部と機械的なトルク伝達手段（１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９）を介して結合されており、前記駆動は前記ロータ軸（５，６）の軸方向両端部において作用し、前記機械的なトルク伝達手段（１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９）は完全に、または部分的に前記閉鎖空間（２）内部に設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項８】
前記機械的なトルク伝達手段（１７ａ，１７ｂ，１８ａ，１８ｂ，１９）は少なくとも一つの歯付きベルト（１８ａ，１８ｂ）および／または少なくとも一つの軸（１９）を有していることを特徴とする、請求項７に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項９】
前記少なくとも一つのモータ（８ａ，８ｂ）の駆動軸（１１ａ，１１ｂ）の幾何学的軸線と前記ロータ軸（５，６）の幾何学的軸線は一致することを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１０】
前記少なくとも一つのモータ（８ａ，８ｂ）は中空軸を有しており、あるいは前記ロータ軸（５，６）を支承するハウジング（７）にフランジ接続されていることを特徴とする、請求項９に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１１】
前記媒体は、環境空気の密度よりも小さい密度を有する空気であることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１２】
前記媒体は、同一圧力と同一温度で空気よりも小さい密度を有する気体であり、特にヘリウムまたはヘリウムと空気の混合物であることを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１３】
前記閉鎖空間（２）は概ねロータの周囲にのみ延在することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【請求項１４】
前記閉鎖空間（２）は概ね前記編組機または撚線機（１）全体の周囲に延在することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の編組機または撚線機（１）。
【国際調査報告】
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