DE2355158A1

DE2355158A1 - Stofflegemaschine

Info

Publication number: DE2355158A1
Application number: DE19732355158
Authority: DE
Inventors: Cecil S Frederick; Hoyt L Smith
Original assignee: Cutters Machine Co Inc
Current assignee: Cutters Machine Co Inc
Priority date: 1973-01-22
Filing date: 1973-11-05
Publication date: 1974-07-25
Also published as: CA982337A; GB1403144A; US3782649A; JPS5620257B2; JPS49101692A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Stöfflegemaschine und insbesondere auf die Messung und Steuerung der Spannung im Stoff, der von einer Stofflegemaschine einer Stofflegeflache' zugeführt wird.

Stofflegemaschinen, die sich zum Auslegen von Stoff lagen ". auf einen Stoiflegetisch in Längsrichtung über diesen hin- und herbewegen, sind bekannt.

In der letzten Zeit-hat die Firma GENESCO, Inc. eine mit einem Laser arbeitende Stoffschneidevorrichtung entwickelt,

409830/0288

die mit grosser Genauigkeit und hoher Geschwindigkeit zur Herstellung von Bekleidung Muster in einzelne Stoffschichten schneidet. Der Stoff wird auf einer aus einem endlosen Förderband bestehenden, bewegbaren Auflagefläche unter der Laser-Schneidvorrichtung entlangbewegt. Zum Förderband wird der Stoff mittels einer Stofflegemaschine transportiert, die im Gegensatz zu den üblichen beewegbaren Stofflegemaschinen auf einer stationären Halterung befestigt ist. Die stationäre Stofflegemaschine hat funktioneile Übereinstimmungen mit den üblichen, sich bewegenden Stofflegemaschinen, und zwar hat sie einen Stoffvorrat in Form einer Rolle, die zum Abwickeln der Stoffbahn vorzugsweise angetrieben wird, eine Kantenabtasteinrichtung zur Aufrechterhaltung einer Ausrichtung der Stoffbahn in Längsrichtung, angetriebene Stoffzuführrollen, eine Abtasteinrichtung zur fluchtenden Ausrichtung von Streifen sowie ein Legeelement, das den Stoff von der Stofflegemaschine wegführt und ihn nahe dem sich in der Horizontalen bewegenden Förderband ablegt.

Wegen der hohen Genauigkeit der Laser-Schneidvorrichtung muss der Stoff so gleichförmig spannungslos wie möglich auf die bewegbare Fläche gelegt werden, damit er beim Schneiden des Musters glatt liegt und frei von Fältelungen und Verziehungen ist. Das spannungslose Legen ist besonders bei

409830/0288

gemustertem Stoff, etwa Stoff mit Streifen- oder Schottenmuster sowie allen anderen geometrischen und nichtgeometrischen Mustern wichtig. Mit anderen Worten, der Stoff muss vor dem Schneiden so entspannt sein, wie er es nach dem Schneiden ist, damit er seine Dimensionsstabilität beibehält.

Es gibt verschiedenste Arten von Abtasteinrichtungen zur Feststellung des Durchhangs und der Spannung im Stoff, beispielsweise Spannrollen, Fühler und andere Arten mechanischer Elemente, die den Stoff berühren und sich unter dem Druck des Stoffes bewegen oder verformen, wenn eine zu grosse Spannung ausgeübt wird, so dass' ein Schalter oder eine andere Abtastanordnung betätigt wird, um die angetriebenen Zuführrollen zur Korrektur des ermittelten Zustands anzuhalten, anlaufen zu lassen oder ihre Geschwindigkeit zu steuern. Da diese mechanischen Abtastelemente jedoch den Stoff berühren, wird auf diesen eine ausreichende Reibung oder ein Widerstand ausgeübt und damit Fehler erzeugt, die eine spannungslose Zufuhr unmöglich machen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stofflegemaschine bzw. eine Zuführsteuervorrichtung für eine Stofflegemaschine zu schaffen, die die Spannung in dem auf die Legefläche gelegten Stoff zu beseitigen.

Hierzu wird im wesentlichen ein mit Strahlungsenergie arbei-

'409-830/0288

tendes Abtastelement benutzt, um ohne Berührung des Stoffes eine zu hohe Spannung oder einen vorbestimmten Durchhang im von der Stofflegemaschine zugeführten Stoff zu ermitteln und insbesondere einen Durchhang aufrecht zu erhalten, so dass der Stoff unter minimaler Spannung auf die Legefläche gebracht wird.

Vorzugsweise wird unmittelbar hinter dem Legeelement eine konstante Durchhang-Stoffschleife aufrechterhalten, und eine nach vorn geneigte Rampe oder ein Legeelement hat eine Oberfläche mit geringer Reibung, bei der die Reibung der Rampe im wesentlichen durch die Vektorkomponente des Stoffgewichts auf der Rampe neutralisiert wird, so dass der Stoff nahezu vollständig spannungsfrei auf die Legefläche gelegt wird.

Die erfindungSKemässe Stofflegemaschine ist vorzugsweise stationär und legt Stoff auf die aus einem sich in der Horizontalen bewegenden Förderband bestehenden Legefläche, die sich von dem stationären Rahmen wegbewegt. Ein glattes, geringe Reibung aufweisendes Legeelement oder eine Rampe ist am vorderen Teil des Legerahmens befestigt und nach vorn geneigt, so dass sie nahe der Legefläche endet. Eine Stoffvorratseinrichtung, etwa eine auf angetriebenen Zuführrollen befestigte Stoffrolle ist am Rahmen angebracht, um

40 9830/028 8

Stoff von der Zuführeinrichtung zur Legerampe zu transportieren. Zwischenrollen für die Stoffzufuhr sind am vorderen Teil des Rahmens vorgesehen. Zwischen den Zwischenrollen und der Legerampe befindet sich ein länglicher Messtrog zur Aufnahme einer entlasteten Stoffschleife. Eine mit Strahlungsenergie arbeitende Abtasteinrichtung, etwa eine beleuchtete Fotozelle, ist im Messtrog vorgesehen, um einen Abtaststrahl zu erzeugen, der. bei zu starkem Durchhang-der Schleife unterbrochen wird. Die Abtasteinrichtung steuert den Antrieb der Stoff zuführrollen. ..-.-"""

Wenn die Stofflegemaschine eine Kantenabtasteinrichtung zur Regelung des StoffVorrates, der auf einem seitlich verschiebbaren Schlitten befestigt ist, aufweist, befindet sich zwischen der Kantenabtasteinrichtung und dem Stoffvorrat eine zweite Abtaststation, deren zweiter Abtaststrahl den Antrieb für die Vorratsrolle steuert.

Vorzugsweise werden der Antrieb für den Stoffvorrat, der Antrieb für die Stoffzufuhr und der Antrieb für die Bewegung der Legefläche synchronisiert, um die spannungslose Stoffzufuhr noch weiter zu verbessern.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert ♦

409830/0288

Pig. 1 zeigt in einer Teilansicht die rechte Seite der erfindungsgeraässen Stofflegemaschine, wobei Teile weggebrochen sind.

Fig. 2 zeigt in einer ähnlichen Darstellung wie Fig. 1 die linke Seite der Stofflegemaschine.

Fig. 3 zeigt eine Rückansicht der Legemaschine.

Fig. 4 zeigt in einer Teilansicht den hinteren Bereich der· Stofflegemaschine.

Fig. 5 zeigt eine Teilansicht der rechten Seite des vorderen Bereichs der Stofflegemaschine, wobei Teile weggebrochen sind.

Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie 6-6 aus Fig.

Die in den Figuren dargestellte Stofflegemaschine 10 gemäss der Erfindung hat einen auf einer stationären Halterung 12 befestigten Legerahmen 11. Nahe dem vorderen Toil desstationären Rahmens 11 ist ein in der Horizontalen bewegbares, endloses Förderband 13 befestigt, dessen oberes Trum die Auflagefläche l4 bildet, die sich in Längsrichtung vom vorderen Teil des Legerahmens 11 wegbewegt, wie dies durch den Pfeil in .

409830/0288

_ "7 _
I

Fig. 6 angedeutet ist. Das Förderband 13 kann über die Trommel 15 laufen, die von einem Elektromotor 17 über einen Kettentrieb 16 angetrieben wird.

Auf dem hinteren Teil des Rahmens 11 ist eine Stoff vorratsrolle 20 gehaltert, von der eine Stoffbahn 21 abgewickelt und nach vorn transportiert wird. Wie dargestellt, ruht die Vorratsrolle 20 auf bogenförmig angeordneten, angetriebenen Vorratszuführrollen 22, die über eine Transmission 23 mit Kettenrädern und Kette von einem Elektromotor 24 getrieben werden.

Die Rollen 22, die Transmission 23 und der Motor 24 sind auf einem Vorratsschlitten 25 befestigt, der zur seitlichen Verschiebung auf am Legerahmen 11 befestigten Querschienen 27 auf Rollen 26 ruht.

Die Stoffbahn 21 wird von der Vorratsrolle 20 gegebenenfalls durch eine Kantenabtasteinrichtung 30 und dann über einen Stofförderantrieb, etwa die angetriebenen Stofförderrollen 31 bewegt. Wie in Fig. 6 gezeigt, ruht die Stoffbahn 21 nur in leichtem Reibeingriff auf den oberen Flächen der Stoffförderrollen 51 j während bei sonst üblichen Stofflegemaschinen eine umhüllende Berührung gegeben ist. Durch diese leichte Förderberührung wird zusätzlich die Spannung

409830/028 8

in der Stoffbahn 21 verringert. Die Bahn 21 wird zwangsweise von den Förderrollen 31 nach vorn über ein Legeelement 32 geführt, wo sie auf die vordere, sich bewegende Legefläche 14 aufgebracht wird.

Wird eine Kantenabtasteinrichtung 30 benutzt, so tastet diese die Kante der Stoffbahn 21 ab und steuert einen umkehrbaren Elektromotor-34, der die Gewindewelle 35 dreht, die über . eine Gewindekupplung 34 mit dem verschiebbaren Schlitten 25 verbunden ist.

Die Stofförderrollen 31 werden vom Motor 40 über eine Sahnrad-Ketten-Transmission 38 angetrieben.

Das Legeelement 32 besteht vorzugsweise aus einer Rampe, deren obere Fläche glatt und eben ist und eine geringe Reibung aufweist sowie nach vorn unter einem Winkel θ gegen die Horizontale geneigt ist. Der Neigungswinkel der Rampe 32 hängt vom Reibungskoeffizienten der oberen Fläche ab und wird so gewählt, dass die Stoffbahn 21 praktisch frei und ohne Spannung über die Legerampe 21 gleiten kann, bis sie auf die sich bewegende Legefläche 14 gelangt.

Der Motor 40 bewegt die Oberflächen der Stoffzuführrollen vorzugsweise mit höherer Geschwindigkeit als der Bewegungs-

409830/0288

geschwindigkeit der Legefläche 14, um zwischen den Rollen 31 und der auf die Fläche 14 gelegten Stoffbahn 21 einen Durchhang zu erzeugen.

Unmittelbar hinter dem Legeelement 21 befindet sich ein Abtasttrog 42 mit einer Vorderwand 43 mit stark reflektierender Innenfläche und einer Rückwand 44. In der Rückwand 44 sind ein mittels Strahlungsenergie arbeitendes Abtastelement, etwa eine Strahlungsquelle oder Lampe 45 und ein Strahlungsempfänger oder eine Fotozelle 46 befestigt. Die Lampe.45 leitet einen auffallenden Lichtstrahl 51 durch die Rückwand 44 gegen einen Punkt auf der reflektierenden Fläche der Vorderwand 43_} so dass der reflektierte Strahl 52 von der Fotozelle 46 empfangen wird, wie dies in den Fig. 1 und 6 dargestellt ist. Die Lampe 45 und die Fotozelle 46 sind über Leitungen 47 mit einem Steuerkasten 48 verbunden, der seinerseits über Leitungen 49 am Motor 40 liegt. Der oder die Lichtstrahlen 5I₃ 52 bilden somit eine Grenze, die bei zu starker Wirkung der Stoffzuführrollen 31 durch die in der Stoffbahn 21 gebildete Durchhangschleife 43 unterbrochen wird. Unterbricht die Stoffschleife 43 entweder den Strahl 51 oder den Strahl 52, so wird über die Steuerung 43 dem Motor 4o ein Signal zur Unterbrechung der Stoffzufuhr zugeleitet. Sobald jedoch die Stoffschleife 53 wieder über die Lichtstrahlen 51 und 52 gelangt und diese sich wieder bilden

409 830/0288

lässt, empfängt der Steuerkasten 48 ein Abtastsignal, um den Motor zur Stoffzufuhr wieder anzulassen bzw. zu aktivieren und dadurch die Stoffzufuhrrollen 31 wieder anzutreiben.

Auf diese Weise wird der Bereich der Stoffbahn zwischen den Stoff^uführrollen 31 und der Stofflegeflache 14 im nahezu spannungslosen Zustand gehalten, wobei die Abtastelemente 45 und 46 einen konstanten Durchhang aufrechterhalten. Infolge des Stoffdurchhangs zwischen den Stoffzuführrollen 31 und df*r sich bewegenden Stofflegefläche 14 wird dieser Stoffbereich von dem bereits auf der Legeflache 14 befindlichen Stoffbereich, der sich vom Legerahmen 11 wegbewegt, ohne Kraft über die geringe Reibung aufweisende Oberfläche der schrägen Rampe 52 bewegt.

Gegebenenfalls kann zwischen dem Vorratsschlitten 25 und der' Kantenabtasteinrichtung 30 am Rahmen 11 ein zweiter Abtasttrog 55 mit einer Rückwand mit stark reflektierender Fläche 56 und einer Vorderwand 57 vorhanden sein. Am Rahmen 11 ist dann eine Lampe 49 befestigt, die ihr Licht durch eine entsprechende Öffnung 58 in der Vorderwand 57 fallen lässt, sowie eine Fotozelle 60 vorgesehen, die entsprechend der Lampe 45 und der Fotozelle 46 im vorderen Trog 42 angeordnet sind. Die Lichtstrahlen 6l und 62 dienen als untere Grenze für einen Durchhang 63 in der Stoffbahn 21 zwischen den Rollen

409830/0288

und der Führrolle 64 unmittelbar hinter der Kantenabtasteinrichtung 30.

Auch hier fördern die Vorratszuführrollen 22 die Bahn 21 von der Vorratsrolle 20 vorzugsweise mit etwas grösserer Geschwindigkeit als die Stoffzufühi-rollen 31» um die Durchhangschleife ■6-3 aufrechtzuerhalten. Wenn sich der Durchhang 63 unter die von den Lichtstrahlen 6l und 62 gebildete Grenze erstreckt, führt.die Fotozelle 60 der Steuerung 48 über die Leitung 65 ein Signal zu, durch das der Motor· 24 über eine entsprechende Schaltung und die Leitung 66 ein Signal zur Deaktivierung und damit zum Anhalten der Vorrats zuführrollen 22 erhält;. Wenn der Durchhang 63 über die Lichtstrahlen 6l und 62 steigt, liefert die Fotozelle 60 der Steuerung 48 ein Signal zum Wiederanlassen des Motors 24 und damit zum Antrieb der Vorratsrolle 20 mittels der Vorratszuführrollen 22.

Gegebenenfalls können der Motor 24, der Motor 40 und der Motor durch entsprechende Tachometer 70, 71 und 72 synchronisiert werden, die mit einer gemeinsamen Steuerung in dem Steuerkasten 48 oder einer getrennten Steueranordnung verbunden sind. .-""■".

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemässen Maschine 10 werden die Kantenabtasteinrichtung 30 und die

409830/0288

Stoffzuführrollen 31 auf einem quer bzw. seitlich verschiebbaren vorderen Schlitten 80 gehalten, der auf Rollen 83 auf am Rahmen 11 befestigten Querschienen 8*1 läuft. Ein Stre5-fenabtastkopf 80 ähnlich dem in der US-PS 3 627 301 beschriebenen ist vorzugsweise am vorderen Teil des Ramens 11 befestigt, wie in Fig. 6 angedeutet, um die Streifen oder Linien in einer gemusterten Bahn 21 zu erkennen und abzutasten. Der Abtastkopf 80 ist mit einem vorderen Schiebemotor 8l verbunden, um die Gewindeachse in dem am vorderen Schlitten 85 befestigten Gewindekupplungsblock 82' umkehrbar anzutreiben, so dass der vordere Schlitten 85 seitlich verschobon werden kann und dadurch eine fluchtende Stellung des Streifens im Stoff 21 aufrechterhalten bleibt.

Man erkennnt, dass der Abtasttrog U2 sich zwischen dem vorderen, verschiebbaren Schlitten 85 und dem stationären Legeelement 32 befindet, während der andere Abtasttrog zwischen dem Schlitten 85 und dem versachiebbaren Vorratsschlitten 25 angeordnet ist. Somit werden Spannungen und Durchhänge in der Bahn 21 an den Stellen abgetastet, an denen das Auftreten von seitlichen Abweichungen zwischen den seitlich bewegbaren Elementen am wahrscheinlichsten ist.

Durch eine derartige Abtastung der Stoffbahn 21 wird diese während ihrer Bewegung von der Vorratsrolle 20 bis zum Aus-

409830/0288

legen auf die Legefläche 14 praktisch spannungslos gehalten. Die Spannungsverringerung wird ausserdem noch dadurch verbessert, dass die Durchhangschlaufen 53 und 63 frei in den Trögen 42 und 55 hängen, ohne dass ausser über die getriebenen Rollen 22, 31 und die nahezu reibungslose Lagerung auf dem Legeelement 32,eine Einwirkung auf sie erfolgt. Keines, der Abtastelemente 45, 46, 59 und 60 berührt die Durchhangschlaufen 53 und 63 so, dass auf die Stoffbahn eine Reibung oder eine Kraft ausgeübt werden würde, während die Abtastung und Peststellung von Spannung und Durchhang erfolgt.

Selbstverständlich köiinen andere Arten von Strahlungsenergie als Licht und andere Quellen für Strahlungsenergie und Empfänger für diese Energie verwendet werden als die Lampen 45 und 49 und die Fotozellen 46 und 60.

Da ausserdem der Stofflegerahmen 11 stationär ist, wird von ihm während des Legevorganges kein Luftzug erzeugt, der die Durchhangschlaufen 53 und 63 beeinträchtigen oder gegen andere Teile des Rahmens oder der Tröge 42 und 45 drücken könnte, um so reibende Berührungen zwischen der Maschine und den freihängenden Schlaufen 53 und 63 hervorzurufen. Ein derartiger Luftzug würde erzeugt werden, wenn sich die Stofflegemaschine über eine stationäre Stofflegeflache

409830/0288

bewegt, wie dies bei üblichen Stofflegemaschinen der Fall ist.

Die Vorderkante der Legerampe 32 hat eine nach unten gerichtete Lippe 75» um zu verhindern, dass die Stoffbahn 21 aus irgendeinem Grund, beispielsweise bei plötzlichem Stopp des Förderbandes 14 infolge der Trägheit des über die Rampe 32 bewegten Stoffes nach hinten unter die Rampe 32 geraten könnte.

409830/0288

Claims

ANSPRÜCHE

_vIy Stofflegemaschine mit einem Legerahmen, einer sich in Längsi-ichtung erstreckenden Legefläche, wobei Legefläche und Legerahmen in Längsrichtung relativ zueinander bewegbar sind, mit einem am Legerahmen nahe der Legeflache befestigten Legeelement sowie mit auf dem Legerahmen vorgesehener Stoffvorratseinrichtung und einer Fördereinrichtung zum Transport des Stoffes von der Stoffvorratseinrichtung zum Legeelement, dadurch gekennzeichnet, dass Legefläche und Legerahmen relativ zueinander voneinander wegbewegbar sind, dass die Zuführeinrichtung den Stoff mit grösserer Geschwindigkeit bewegt als die relative Geschwindigkeit zwischen Legefläche und Legerahmen, dass am Rahmen in der Bewegungsbahn des Stoffes zwischen der Zuführeinrichtung und der Legefläche eine Abtaststation vorgesehen ist, in der sich mit Strahlungsenergie arbeitende Abtastelemente zur Ermittlung eines Durchhangs des Stoffes befinden, und dass eine Steuerung mit den Äbtastelementen verbunden ist und in Abhängigkeit von von diesen gelieferten Ausgangsignalen den Antrieb für die Stoffzufuhr betätigen oder unwirksam machen.
2. Stofflegemaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Legerahmen stationär und die Legefläche bewegbar ist.

409830/0288
3. Stofflegeraaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet₃ dass die Legefläche aus einem endlosen Förderband besteht.
4. Stofflegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Legeelement eine sich quer zum Legerahmen erstreckende, von diesem zur Legefläche geneigte Rampe aufweist, deren Oberfläche einen niedrigen Reibungskoeffizienten hat.
5. Stofflegemaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

dass der Neigungswinkel der Rampe in Abhängigkeit vom Reibungskoeffizienten ihrer Oberfläche und vom Gewicht des zu fördernden Stoffes gewählt ist. ^J
6. Stofflegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, dass in der Abtaststati'on ein in Querrichtung verlaufender Trog vorhanden ist, in dem sich ein Strahlungsenergie abgebendes Element und ein Strahlungsenergie empfangendes Element befindet und in den sich der Stoffdurchhang erstreckt.
7. Stofflegemaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Energie abgebende und das Energie empfangende Element in einer Wand des Troges befestigt sind

409330/0288

und dass die gegenüberliegende Wand eine stark reflektierende Fläche für die Strahlungsenergie aufweist.
8. Stofflegemaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7» da- ■ durch gekennzeichnet j dass die Zuführeinrichtung sich zwischen der Vorratseinrichtung und der Abtaststation und nahe dieser befindet und dass die Vorratseinriehtung eine Transporteinrichtung zum Transport des Stoffes von der Vorratseinrichtung sowie einen Antrieb für die Transporteinrichtung aufweist.
9. Stofflegemaschine nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine zweite Abtaststation zwsichen der Vorratseinrichtung und der Stoffzuführeinrichtung mit einer zweiten mit Strahlungsenergie arbeitenden Abtastanordnung zur Ermittlung eines zweiten Durchhangs des Stoffes, durch eine zweite mit der zweiten Abtastanordnung gekoppelte Steuerung für die Betätigung oder Unterbrechung des Antriebs für die Fördereinrichtung in Abhängigkeit vom zweiten Durchhang.
10. Stofflegemaschine nach Anspruch 9₃ gekennzeichnet durch eine mit der ersten Steuerung, der zweiten Steuerung und dem Antrieb für die sich relativ zueinander bewegenden Teile verbundene Synchronisiersteuerung zur Synchroni-.

409830/028 8

sierung des Betriebs des Antriebs, der Stoffzuführeinrichtung und der Stoffördereinrichtung.
11. Stofflegemaschine nach Anspruch 9 oder 10, gekennzeichnet durch einen auf dem Rahmen seitlich verschiebbaren ersten Schlitten für die Vorratseinrichtung.
12. Stofflegemaschine nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen auf dem Rahmen seitlich verschiebbaren zweiten Schlitten für die Stoffzuführexnrxchtung, wobei die erste Abtaststation sich zwischen dem zweiten Schlitten und dem Legeelement und die zweite Abtaststation sich zwischen dem ersten und dem zweiten Schlitten befindet.

409830/0288

ORlGlHAL INSPECTED