DE2437377C2 - Vorrichtung zum längengleichen Nähen zweier Werkstücke - Google Patents
Vorrichtung zum längengleichen Nähen zweier WerkstückeInfo
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- D05B27/00—Work-feeding means
- D05B27/02—Work-feeding means with feed dogs having horizontal and vertical movements
- D05B27/08—Work-feeding means with feed dogs having horizontal and vertical movements with differential feed motions
-
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Description
Eine dem Oberbegriff des Anspruches 1 entsprechende Vorrichtung ist der DE-PS 8 67 946 entnehmbar.
Hierbei handelt es sich um eine Nähmaschine mit relativ zueinander verstellbarem Ober- und Untertransport.
Beim Zusammennähen zweier Stofflagen auf einer solchen Nähmaschine kommt es trotz exakt gleich groß
eingestellter Vorschublänge der beiden Transporteure häufig zu einem gegenseitigen Verschub der beiden
Stofflagen. Dies kommt insbesondere dann vor, wenn zwei Stofflagen von unterschiedlichem Material und/
oder Stoffdicke vernäht werden oder die Kett- und Schußfäden der einen Stofflage einen anderen Richtungsverlauf
haben als die der anderen Stofflage. Dies bewirkt nämlich ein bestimmtes, unter Umständen
voneinander abweichendes Transportverhalten jeder τ einzelnen Stofflage.
Ein solcher beim Nähen auftretender gegenseitiger Vorschub der beiden Stofflagen beträgt zwar pro Stich
normalerweise nur wenige Zehntel Millimeter; diese geringen Beträge summieren sich aber be>
großen
lu Nahtlängen, z.B. bei Hosenseitennähten, zu einem
Gesamtbetrag von ein bis zwei Zentimeter, was zu einem unbrauchbaren Nähergebnis führt.
Zum Ausgleich eines derartigen gegenseitigen Verschubes der Stofflagen kann zwar die Vorschublänge
der beiden Transporteure in entsprechender Weise aufeinander abgestimmt werden; sobald sich aber durch
ein abweichendes Transportverhalten der entsprechenden Stofflage bzw. eine veränderte Vorschubwirkung
des zugeordneten Transporteurs eine Änderung ergibt, muß eine neue Einstellung der gegenseitigen Vorschublänge
der beiden Transporteure vorgenommen werden, wobei die genau passende, alle Faktoren berücksichtigende
Einstellung oftmals nur durch wiederholtes Probieren und auch dann nur annähernd gefunden wird.
Eine weitere Schwierigkeit besteht, wenn die Stofflagen infolge ungenauen Zuschneidens schon vor
Beginn des Nähens unterschiedlich lang sind. In diesem Fall muß die kürzere Stofflage mit einer von der Größe
des Längenunterschiedes abhängigen geringeren Geschwindigkeit transportiert werden, damit sie während
des Nähens gleichmäßig gestreckt wird, bis sie am Nahtende die gleiche Länge wie die ursprünglich
längere Stofflage hat.
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum längengleichen
Nähen zweier Stofflagen zu schaffen, die es ermöglicht, daß sowohl die beim Transport der
Stofflagen durch die Nähstelle durch unterschiedliches Transportverhalten verursachten Relativbewegungen
und damit Verschiebungen der zu vernähenden
Stofflagen vermieden werden als auch der durch ungleich lange Zuschnitte entstehende Versatz ausgeglichen
wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird
■" einmal zu Beginn des Nähens und sodann während des
Nähens noch mindestens ein weiteres Mal der gegenseitige Abstand der Endkanten der beiden
miteinander zu vernähenden Stofflagen abgetastet. Sofern eine Fehlatipassung bzw. ein Abstand zwischen
i(| den Endkanten vorhanden ist, bewirken die in
Abhängigkeit von der Größe des gegenseitigen Längenabstandes mit mehr oder weniger großem
zeitlichem Abstand gebildeten Meßsignale ein entsprechendes Verstellen der Stellvorrichtung für die beiden
" Transporteure.
Bei ungleich lang zugeschnittenen Stofflagen wird der Längenunterschied bereits durch die erste Abtaststation
ermittelt und schon zu Beginn des Nähens eine entsprechende gegenseitige Verstellung der beiden
mi Transporteure durchgeführt. In diesem Fall dient die
weitere Abtaststation der Überprüfung des bis dahin erfolgten Längenausgleichs und gegebenenfalls einer
Korrektur der anfangs vorgenommenen gegenseitigen Verstellung der Vorschublänge der beiden Transporteu-
M re. Tritt dagegen nur oder zusätzlich aufgrund
unterschiedlichen Transportverhaltens ein gegenseitiger Vorschub der Stofflagen auf, so kann dieser erst
durch die weitere Abtaststation festgestellt und erst
danach ausgeglichen werden.
Durch das Anordnen mindestens einer weiteren Abtaststation zwischen der Nähstelle und der ersten
Abtaststation wird im allgemeinen bereits ein zufriedenstellender Längen- und/oder Verschubausgleich erzielt
In manchen Fällen ist es jedoch zweckmäßig, zusätzlich noch weitere Abtaststationen anzuordnen, wodurch ein
noch besseres Ergebnis erzielt wird.
Durch die im Anspruch 2 angegebene Maßnahme wird eine genaue und zudem berührungslose, die
Vorschubbewegung der Stofflagen nicht beeinflussende Abtastung der Stofflagenendkanten erreicht
Die im Anspruch 3 angegebenen Maßnahmen ermöglichen es, die erste Abiaststation vor dem Einlegen
zweier neuer Stofflagen an die weitere Abtaststation heranzufahren, wodurch das Einlegen der Stofflagen
wesentlich erleichtert wird.
Die weiteren Ansprüche geben einen vorteilhaften Aufbau der die Meßsignale verarbeitenden und
Stellsignale erzeugenden Steuerkette an.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles erläute/t. Es zeigt
Fi g. 1 eine Draufsicht auf die Vorrichtung,
Fig.2 eine teilweise geschnittene Ansicht der Vorrichtung nach Linie 2-2 der F i g. 1,
Fig.3 eine Schnittdarstellung nach Fig.3-3 der
Fig. 1,
F i g. 4 eine Seitenansicht der Stellvorrichtung für den oberen Transporteur,
F i g. 5 eine Ansicht der Abtaststationen,
Fig.6 eine Schnittdarstellung nach Linie 6-6 der Fig. 5,
F i g. 7 eine Seitenansicht eines Antriebsmechanismus der unteren Abtaststation,
Fig.8 eine Ansicht einer elastischen Kupplung der
Stellvorrichtung, die
F i g. 9 und 10 zwei Schaltpläne der Steuerkette.
In den Zeichnungen, zunächst insbesondere in den Fig. 1 und 3, ist die Vorrichtung zum Zusammenfügen
zweier Werkstücke A und B in ihrer Gesamtheit mit der
Bezugszahl 1 bezeichnet. Die Vorrichtung enthält allgemein eine Einrichtung 3 zum Zusammennähen der
beiden Stücke, insbesondere eine Nähmaschine, die in ihrer Gesamtheit mit 5 bezeichnete Einrichtungen hat,
welche die beiden Werkstücke A und B durch die Nähmaschine transportieren. Die Vorschubvorrichtung
enthält ein erstes Werkstückvorschubmittel 7 für eines der Werkstücke (das untere Werkstück A, wie
dargestellt) und ein zweites Werkstückvorschubmittel 9 für das andere Werkstück (das obere Werkstück B, wie
dargestellt). Die Vorrichtung enthält außerdem in ihrer Gesamtheit mit der Bezugszahl 10 bezeichnete Einrichtungen
zum Abfühlen einer gegenseitigen Verschiebung der beiden Werkstücke A und B, beispielsweise eines
Fehlanpassungszustands ihrer Hinterenden, wenn sie durch die Näheinrichtung (die Nähmaschine) transportiert
werden, die durch in ihrer Gesamtheit mit der Bezugszahl 11 bezeichnete Einrichtungen, die durch die
Abfühleinrichtungen gesteuert werden, zum Verändern der Relativgeschwindigkeit der beiden Werkstückvorschubmittel
7 und 9 zum Korrigieren des Fehlanpassungszustandes.
Insbesondere enthält die Vorrichtung 1 einen Nähtisch 13, über dessen Oberseite 15 die Werkstücke A
und B durch die Nähmaschine transportiert werden. Die Tischoberseite 15, die mit einem Tragluftstrom arbeitet,
hat in ihrer oberen Plv.te 19 Löcher 17, durch welche
Luft nach oben ausgeblasen wird, damit die Werkstücke A und B »schwimmen«, Der Nähtisch hat eine
Aussparung 21 in einer Seite und das Bett 22 der Nähmaschine 3 erstreckt sich derart in diese Aussparung,
daß die Auflageplatte 23 der Maschine in einer Ebene mit der Oberseite des Nähtisches liegt. Das erste
(oder untere) Werkstückvorschubmittel 7 (für das untere Werkstück A) befindet sich im Bett der
Nähmaschine 3 und umfaßt einen Transporteur, welcher in Schlitzen arbeitet, etwa wie sie bei 25 in F i g. 3 in der
in Stichplatte 27 der Nähmaschine angegeben sind. Das
zweite (oder obere) Werkstückvorschubmittel 9 (für das obere Werkstück B) umfaßt einen Transporteur,
welcher im Stoffdrückerfuß 29 der Nähmaschine arbeitet. Wie für den Fachmann erkenntlich, ist der
ι ί untere Transporteur 7 in einer angehobenen Stellung in
Vorwärtsrichtung um einen Vorschubhub zum Vorwärtsschieben des unteren Werkstücks A und anschließend
in einer abgesenkten Stellung um einen Rücklaufhub nach rückwärts verschiebbar, ohne daß das untere
»o Werkstück A nach rückwärts verschoben wird. Diese
Verschiebebewegungen bewirkt cm Mechanismus in dem Bett der Nähmaschine. Durch den geschwindigkeitsveränderbaren
Antrieb, der in seiner Gesamtheit mit der Bezugszahl 11 bezeichnet ist (vgl. F i g. 4). wird in
ähnlicher Weise der obere Transporteur 9 in einer abgesenkten Stellung um einen Vorschubhub nach
vorwärts bewegt, um das obere Werkstück B vorwärts zu schieben, und anschließend in einer angehobenen
Stellung um einen Rücklaufhub nach rückwärts
in verschoben, ohne daß das obere Werkstück B nach
rückwärts verschoben wird. Die Nadel der Nähmaschine ist mit /^bezeichnet. Der geschwindigkeitsveränderliche
Antrieb 11 wird über die Hauptwelle 31 der Nähmaschine angetrieben, die, wie dargestellt, durch
jj einen Elektromotor 33 über einen Keilriemenantrieb 35
(vgl. F i g. 4) angetrieben wird. Eine Kurvenscheibe 37, die aus einer kreisförmigen Scheibe besteht, ist an dem
hinteren Ende der Nähmaschine 3 exzentrisch auf der Welle 31 montiert. Ein Kurvenscheibenabtasthebel 39
ist bei 44 auf einer Platte 43 an dem hinteren Ende der Nähmaschine 3 schwenkbar gelagert. Der Hebel 39
trägt an seinem unteren Ende eine Kurvenscheibenabtastrolle 45, die durch eine Feder 47 an die
Kurvenscheibe 37 angedrückt ist. Die Anordnung ist so getroffen, daß der Hebel 39 bei jeder Umdrehung der
Welle 31 um seinen Drehpunkt 41 herum um einen Hub (dessen Bogenweite durch die Exzentrizität der
Kurvenscheibe 37 festgelegt ist) vor- und zurückgeschwenkt wird, was bedeutet, daß er bei jedem Stich,
in den die Nadel N ausführt, um einen Hub geschwenkt
wird. Eine Schwingwelle 49 ist in vorderen und hinteren Lagern 51 und 53 so gelagert, daß sie auf einer
horizontalen Achse schwingen kann, die sich in Längsrichtung der Nähmaschine auf einer ihrer Seiten
erstreckt. Ein Kurbelarm 55, der an der Welle 49 in der Nähe von deren hinterem Ende befestigt ist, ist mit
seinem unteren Ende durch einen einstellbaren Verbindungsarm 57 mit dem Hebel 39 verbunden. Zwischen
dem Verbindun^sarm 57 und dem Hebel 39 ist eine Schlitz-und-Zapfen-Verbindung vorgesehen, welche einen
Schlitz 59 in dem Hebel 39 und einen Zapfen 61 an dem Verbindungsarm 57 hat, der in dem Schlitz aufwärts
und abwärts bewegt werden kann. An dem von dem Zapfen 61 abgewandten Ende hat der Verbindungsarm
57 eine Drehzap,*?nverbindung 63 mit dem unteren Ende des Kurbelarms 55.
Die Einrichtung 11, die durch die Abfühleinrichtung 10 kontrolliert wird, enthält eine Stelleinrichtung 65 zum
Auf- und Abschwenken des Verbindungsarms 37. um die Stellung des Zapfens 61 in dem Schlitz 39 und dadurch
den Kurbelradius des Kurbelarms 33 und folglich die Größe der Schwingung der Schwingwelle 49 zu
verändern. Es ist zu erkennen, daß. wenn der Zapfen 61
naher zu dem Drehpunkt 41 hinbewegt wird, der Hub des Zapfens 61 und damit der Kurbelradius des
Kurbelarms 33 verringert wird, und wenn der Zapfen 61
weiter von dem Drehpunkt 41 weiterbewegt wird, der Hub des Zapfens 61 und folglich der Kurbelradius des
Kurbelarms 35 vergrößert wird. Die Stelleinrichtung 65
/um Verändern der Stellung des Verbindungsarms 57 enthält eine Zahnslange 67. die in einer Rihrung 69 auf
der Rückseite der Platte 43 vertikal verschiebbar ist. Zwischen dem unteren Ende der Zahnslange 67 und
dem Verbindungsarm 57 ist eine elastische Kupplung 71
vorgesehen. Die Zahnstange 67 ist mit einem Ritzel 73. welches mit der Zahnstange 67 kämmt, auf- und
αΚΗ«>ικ«>σΗΐΐΓ P)ac Rit7pl 71 ict auf rlpr AHtripKlu/pllp 75
eines Schrittmotors 77 befestigt, der auf der Vorderseite einer Platte 53 derart befestigt ist. daß sich seine Welle
75 durch ein Loch in dieser Platte erstreckt.
Die elastische Kupplung 71 (Fig. 8) enthält einen
oberen Verbindungsarm 79. der an seinem oberen Ende,
wie bei 81 angegeben, mit dem unteren Ende der Zahnstange 67 verstiftet ist. und einen unteren
Verbindungsarm 83. der an seinem unteren Ende, wie bei 85 angegeben, mit dem Verbindungsarm 57 verstiftet
ist. An dem oberen Ende des unteren Verbindungsarms 83 ist ein Käfig 87 befestigt. Der Käfig 87 hat eine untere
Platte 89. die an dem oberen Ende des Verbindungsarms 85 befestigt ist. und eine obere Platte 91. die an den
oberen Enden von Stangen 93 befestig! ist. die von der unteren Platte 89 nach oben vorstehen. Der obere
Verbindungsarm 79 erstreckt sich abwärts durch ein Loch 95 in der oberen Platte 91 und hat an seinem
unteren Ende eine Platte 97. die auf den Stangen 93 verschiebbar ist. Schraubendruckfedern 99 sind zwischen
den Platten 97 und 91 und zwischen den Platten 89 und 97 angebracht und sorgen fur eine elastische
Verbindung zwischen den oberen und unteren Verbindunesarmen, damit der Schrittmotor 77 vor Stoßen
geschützt ist. die durch den Verbindungsarm 57 auf den unteren Verbindungsarm 83 übertragen werden können.
Ein Arm 101 (F i g 2) erstreckt sich von der Welle 49
aus an dem Vorderende der Nähmaschine abwärts. Sein unteres Ende ist mit dem oberen Transporteur 9 durch
einen Verbindungsarm 103 verbunden, welcher aus einem verhältnismäßig dünnen, flexiblen Stahlstreifen
besteht. Die Anordnung ist so getroffen, daß. wenn der
Motor 33 in Retrieb ist und die Welle 31 der Nähmaschine 3 antreibt, der Hebel 39 durch die
Kurvenscheibe 37 in Schwingung versetzt wird, wobei sein Hub durch die Exzentrizität der Kurvenscheibe 37
festgelegt ist. Wenn der Hebel 39 schwingt, versetzt er den Kurbelarm 55 und die Welle 49 über den
Verbindungsarm 57 in Schwingung, wobei die Größe der Schwingung des Kurbelarms 55 und der Welle 59
von dem Winkel des Verbindungsarms 57 (oder von der Stellung des Zapfens 61 in dem Schlitz 59) abhängig ist
Der Winkel des Verbindungsanns 57 (oder die Stellung
des Zapfens 61 in dem Schlitz 59) ist durch die Stellung der Zahnstange 67 festgelegt die durch den Schrittmotor
77 auf- oder abbewegt wird, damit der Schwingungsgrad der Welle 49 verringert oder vergrößert wird. Der
Arm ίΟί auf der Weile 43 bewirkt, daß der obere
Transporteur 9 hin- und herbewegt wird, wobei der Hub
des Transporteurs 9 von dem Schwingungsgrad der
Welle 49 abhängig ist, d. h. je größer der Schwingungsgrad der Welle 49 ist. umso größer ist der Hub (für jede
Umdrehung der Welle 31) des Transporteurs 9, und umgekehrt. Somit bewirkt der Schrittmotor 77, wenn er
so erregt ist, daß er das Ritzel 73 in der Richtung antreibt, in welcher die Zahnstange 67 aufwärtsbewegt
wird, daß der Hub (oder die Geschwindigkeit) des oberen Transporteurs 9 verringert wird, und, wenn er so
erregt ist. daß er das Ritzel 73 in der Richtung antreibt, in welcher die Zahnstange 67 nbwärtsbewegt wird,
bewirkt er eine Vergrößerung des Hubes (oder der Geschwindigkeit) dos oberen Transporteurs 9.
Die Einrichtung 10 zum Abfühlen einer Fehlanpassung der Werkstücke A und B und insbesondere einer
Fehlanpassung ihrer hinteren finden, enthält zwei nachfolgend als Fühlereinheiten 105 und 107 bezeichnete
Abtaststationen (vgl. F i g. 3). D e erste Fühlereinheit 105 hat eine Betriebsstellung in einer ersten Abfühlsta·
lion, dip Her Nadel N Her Nähmaschine in einer
Entfernung vorgeschaltet ist. welche gemessen längs der Bewegungsbahn der Werkstücke A und B im
allgemeinen der Länge der Werkstücke entspricht. Die Fühleinheit 105 ist in dieser ihrer Betriebsstellung mit
ausgezogenen Linien in F i g. 3 und 5 dargestellt. Die zweite Fühlereinheit 107 hat eine feste Lage und ist der
Nähmaschine in der Hälfte der genannten Entfernung vorgeschaltet. Die beiden Fühlereinheiten 105 und 107
sind idfitisch. |ede hat eine dreizinkige Gabel, die in
ihrer Gesamtheit mit der Bezugszahl 109 bezeichnet ist und aus einer Mittelschiene 111 besteht, welche von
zwei Außenschienen 113 und 115 flankiert ist,die äußere
Enden 117 und 119 haben, weicht sich von dem äußeren
F.ndteil der Mittelschienen III weg erweitern. Der äußere Endteil der Mittelschienen Hl hat eine
verringerte Dicke, wie bei 121 angegeben, damit
Schlitze 123 und 125 zum Aufnehmen der Ränder von
Werkstücken A und B vorhanden sind, und ist. wie bei
127 angegeben, spitz zulaufend. Die Fühlereinheit 105
hat eine Einrichtung zum Abfühlen des Durchgangs des hinteren Endes des Werkstücks A durch den Schlitz 123
und eine Einrichtung zum Abfühlen des Durchgangs des hinteren Endes des Werkstücks fldurch den Schlitz 125.
Die erste dieser Einrichtungen enthält eine lichterzeugende Diode LED I. die in einer Öffnung in der Schiene
113 montiert ist. und einen Phototransistor Q I. der in
einer Ausnehmung in der Mittelschiene 111 gegenüber der Diode LEDX montiert ist. Die zweite Einrichtung
enthält gleichfalls eine lichterzeugende Diode LED2.
die in einer Öffnung in der Schiene 115 montiert ist. und
einen Phototransistor Q 2. der in seiner Ausnehmung ir. der Mittelschiene 111 gegenüber der Diode '.ED 2
montiert ist. Die Fühlereinheit 107 enthält ebenfalls eine lichterzeugende Diode LED3 und einen Phototransistor Q 3 zum Abfühlen des Durchgangs des hinteren
Endes des Werkstücks A durch ihren Schlitz 123, und eine lichterzeugende Diode LED 4 und einen Phototransistor QA zum Abfühlen des Durchgangs des
hinteren Endes des Werkstücks B durch ihren Schlitz 125.
An dem hinteren Ende der Oberseite 15 des Tisches 13 (»hinteren« bedeutet »vorgeschaltet« in bezug auf
die Bewegungsrichtung der Werkstücke A und B zu der Nähmaschine) ist eine Führung 129 zum Führen der
Werkstücke A und B zugeordnet die sich an dem hinteren Ende des Tisches um denselben herum
aufwärts auf die Oberseite des Tisches belegen (vgL
F i g. 3). Diese Führung enthält ein Rohrstück, welches
an einem Ende, wie bei 131 angegeben, an einem
verstellbaren Träger 133 befestigt ist. der sich an der linken hinteren Ecke (links, d.h. wenn in die Richtung
der Bewegung der Werkslücke zu der Nähmaschine hin geschaut wird) n=ich hinten erstreckt, und welches an
seinem anderen Ende, wie bei 135 angegeben, an einem
Winkeleisen 137 (vgl. F i g. 1,3, 5 und 7) befestigt ist, das
sich von der Tischoberseite an seiner rechten hinteren Ecke ><ch hinten erstreckt. Die Führung 129 kann, wie
in Fig I gezeigt, mit Bezug auf die Hinterkante der Tischoberseite abgewinkelt sein. Ein Träger 139, der an
dem Winkeleisen 137 befestigt ist, trägt r"i'<
Fühlereinheit 107 in fester Lage, die geringfügig hinter und
unterhalb der Führung 129 an der rechten hinteren Ecke der Tischoberseitc so angeordnet ist, daß sich die
Fühlereinheit 107 insgesamt horizontal von dem Träger 139 ans insgesamt parallel zu der Hinterkante der
Tischoberseite erstreckt, und zwar so, daß ihr geschlitztes Hncle nach links (gesehen in F" i g. 5) weist.
Die Fühlereinheit 105 ist so montiert, daß sie
zwischen ihrer Betriebsstellung (in welcher sie mit ausgezogenen Linien in F i g. 3 und 5 dargestellt ist) und
einer oberen Stellung (die in F ig 5 mit strichpunktierten Linien dargestellt ist) direkt unterhalb und neben der
Fiihlereinheil 107 mit F.inrichtungen, die in ihrer Gesamtheit in den Fig. 5 bis 7 mit tier Bezugszahl 141
bezeichnet sind, vertikal verschoben werden kann, um
das Einführen der Werkstücke A und B in die beiden Fühlereinheiten 105 und 107 zu erleichtern. Die
Einrichtungen 141 enthalten zwei Stangen 143 und 145,
die sich vertikal zwischen dem Träger 139 und einem unter-n Träger 147 erstrecken, der sich von dem
rechten hinteren Tischschenkel 149 aus nach hinten erstreckt. Die F'ü'nlereinheit 105 ist durch einen
zylindrischen Schieber 151 gehaltert, welcher auf der
Stange 143 aufwärts und abwärts verschiebbar ist. die sich insgesamt horizontal-parallel zu der Fühlereinheit
107 und in Reihe mit letzterer erstreckt. Die Fühlereinheit 105 wird durch ein T-Profil 153 in einer
Flucht mit der Fühlereinheit 107 gehalten. Das T-Profil 153 trägt zwei Rollen 155. die auf gegenüberliegenden
Seiten einer Schiene 145 hülfen. Mit Hilfe eines Luftzylinders 157 wird die Fühlereinheit 105 zwischen
ihrer abgesenkten Abfühlstelli ng und ihrer angehobenen Werkstück-Einführstellur* auf- und abbewegt.
Dieser Zylinder erstreckt sich vertikal zwischen den Trägern 147 und 139. Seine Kolbenstange 159 erstreckt
sich von ihrem Kolben (nicht dargestellt) aus abwärts durch ein Loch in dem Träger 147. An dem unteren Ende
der Kolbenstange 159 ist ein Joch 161 befestigt, und eine Stange 163 erstreckt sich von diesem Joch aus durch ein
Loch in dem Träger 147 hindurch zu einer Verbindung mit dem T-Profil 153 an einer Stelle 165. Die Anordnung
ist so getroffen, daß beim Aus:ahren der Kolbenstange 159 die Fühlereinheit 105 abwärts in ihre Betriebsstellung bewegt wird, und da3 beim Einfahren der
Kolbenstange 159 die Fühiereinheit 105 in ihre Werkstück-Einführstellung angehoben wird.
Die Fühlereinheit 105 befindet sich in ihrer angehobenen Stellung direkt unterhalb ^nd neben der Fühlereinheit 107, damit gleichzeitig das Werkstück A in die
Schlitze 123 und das Werkstück Sin die Schlitze 125 der
beiden Fühlereinheiten eingeführt werden. Nach dem Einführen der Werkstücke wird die Fühlereinheit 105 in
ihre Betriebsstellung von F i g. 3 abgesenkt, in welcher sie jegliche Fehlanpassung der Hinterenden der
Werkstücke A and B bei dem Beginn eines Nähvorganges abfühlt wenn sie aufwärts durch die Fühlereinheit
105 hindurchgehen. Somit wird, wenn das Hinterende
des Werkstücks A dem Hinterende des Werkstücks B voreilt, der Phototransistor Q\ vor dem Phototransistor Q 2 aktiviert, und umgekehrt. Die Fühlereinheit 107
hat die Aufgabe, der Fehlanpassung der Hinterenden der Werkstücke A und B auf halber Strecke eines
Nähvorgangs abzufühlen, wenn die Werkstücke A und B durch die Fühiereinheit 107 hindurchgehen. Wenn
somit das Hinterende des Werkstückes A dem Hinterende des Werkstückes flin der Fühlereinheit 107
voreilt, wird der Phototransistor Q 3 vor dem Phototransistor 04 aktiviert, und umgekehrt. Ein
Schaltbild hierzu ist in den F i g. 9 und 10 dargestellt. Der größte Teil der in den F i g. 9 und 10 dargestellten
Schaltung ist in Einschübe unterteilt, und zwar in einen Zentrierabschnitt 201, einen ersten Meß- und F.instellabschnitt 203, einen zweiten Meß- und Einstellabschnitt
205, einen Motorsteuerabschnitt 207 und den Schrittmotor 77. Der Motorsteuerabschnitt und der Schrittmotor
77 umfassen Einrichtungen zum Betätigen des geschwindigkeits"eränderlichen Antriebs 11.
Der Motorsteuerabschnitt 207 hat drei Eingänge 211,
213 und 215. Ein Signal mit hohem Potential (im folgenden als I-Signal bezeichnet) am Eingang 211
bewirkt, daß der Motorsteiierabschnitt den Schrittmotor 77 in einer Vorwärtsrichtung in Drehung versetzt,
und ein 1 -Signal an dem Eingang 213 bewirkt, daß der Motorsteuerabschnitt 207 den Schrittmotor 77 in einer
Rückwärtsrichtung in Drehung versetzt. Der Schrittmotor 77 beginnt erst mit einer Schrittbewegung, wenn
dem Eingang 215 eine richtige zeitveränderliche Spannung zugeführt wird. In diesem Zeitpunkt bewegt
sich der Schrittmotor bei jedem Zyklus der zeitveränderlichen Spannung um einen Schritt in der vorbestimmten Richtung.
Zur Erleichterung des Verständnisses der übrigen Schaltung wird an dieser Stelle zunächst der Betrieb des
Motorsteuerabschnitts 207 und des Schrittmotors 77 erläutert.
Der Schrittmotor 77 ist bifilar gewickelt, d. h. er hat
zwei Wicklungen, die jeweils aus zwei Hälften bestehen. Das bedeutet, daß jede Wicklung zwei Abschnitte oder
Spulen hat. die in entgegengesetzten Richtungen gewickelt sind. Der Schrittmotor 77 hat eine erste
Wicklung mit zwei Spulen oder Abschnitten 265a, 2656 und eine zweite Wicklung mit Abschnitten 267a. 2676.
Jede Hälfte oder jeder Abschnitt einer Wicklung ist bei Erregung in der Lage, die betreffende Wicklung in einer
Richtung zu polen. Die Hälften jeder Wicklung werden abwechselnd erregt, damit die Wicklung abwechselnd
gepolt wird.
In dem Motorsteuerabschnitt 207 ist der Eingang 215
mit dem Kipp- oder Takteingang eines Flipflops FF4 verbunden. Zur Vereinfachung der Zeichnungen sind die
herkömmlichen Stromversorgungsleitungen für dieses Flipflop und für bestimmte andere Teile der Schaltung
nicht dargestellt
Auf dem Gebiet der Elektronik ist ein Flipflop bekanntlich eine bistabile Vorrichtung, die zwei stabile
Zustände hat Eine solche Vorrichtung kann abwechselnd von einem Zustand auf den anderen Zustand
umgeschaltet werden. Das Flipflop F4 ist als getaktetes Flipflop bekannt d. h. wenn es getaktet wird, schaltet
das Flipflop von einem Zustand, in welchem einer seiner Ausgänge (»Q« oder »Q«)'m dem Zustand »1« und der
andere in dem Zustand »0« ist auf einen Zustand um. in welchem der erstgenannte Ausgang in dem Zustand »0«
und der letztgenannte in dem Zustand »1« ist Ein weiterer Typ von Flipflop (unten erläutert) ist als
/?S-Flipflop bekannt. Dieser Typ von Flipflop hat »R«-
und »S«-Eingänge und »Q«- und »<?«-Ausgäjige. Wenn
ein Signal an dem /?-Eingang anliegt, hat der (^-Ausgang
den Wert I und der (^-Ausgang den Wert 0. Wenn ein Signal an den 5-Eingang angelegt wird, ändert das
Flipflop seinen Zustand, so daß der (^-Ausgang den Wert 0 und der (^-Ausgang den Wert I hat.
Der Teil dr: Schaltung, der die Schrittbewegung des Schrittmotors 77 bewirkt, enthält das Flipflop FFA,
welches durch jeden Zyklus der durch den Eingang 215 gelieferten zeitveränderlichen Spannung getaktet wird.
Mit den Ausgängen des Flipflops /-T4 sind mehrere UND-Schaltungen G 79, G 81. G 83 und C 85 verbunden,
die jeweils ein Paar Eingänge und einen einzigen Ausgang haben. Der (^-Ausgang des Flipflops FF 4 ist
mit einem Eingang der UND-Schaltung G 79 und mit einem Eingang der UND-Schaltung C81 gemeinsam
verbunden, während der (X-Ausgang des Flipflops FF 4
mit entsprechenden Eingängen der UND-Schaltungen G 83 und G 85 verbunden ist. Die übrigen Eingänge der
UND-Schaltungen G 79, G81. C83 und G85. d.h.
diejenigen Eingänge, die nicht mit den Ausgängen des Flipflops FF4 verbunden sind, sind mit einem »e«
bezeichnet und werden im folgenden Freigabeeingänge genannt.
Mit den UND-Schaltungen G 79, G81, G83 und G 85
sind zwei RS-Flipflops FF5 und FF b verbunden (wobei
an die obige Ei läuterung des RS- Flipflops erinnert wird). Die Ausgänge der UND-Schaltungen G 79 bzw.
G81 sind mit den R- und S-Eingängen des Flipflops
FF5 verbunden, während die Ausgänge der UND-Schaltungen G 83 bzw. G 85 mit den 5- und R-Eingängen
des Flipflops FFS verbunden sind. Die Q- und ζΧ-Ausgänge der Flipflops FF5 bzw. FF6 sind mit den
Freigabeeingängen der UND-Schaltungen G83 bzw. G 85 bzw. G 79 bzw. G 81 verbunden. Deshalb sind die
UND-Schaltungen G79. G81. G83 und G85 in der
Lage, den Erregungszustand der Ausgangsanschlüsse der Flipflops FF5 bzw. FF6 abzufühlen und darauf
anzusprechen.
Die Q- bzw. (^-Ausgänge der Flipflops FF5 und FFb
sind außerdem mit mehreren Schaltverstärkern (A 5 bzw. A 6 bzw. A 3 bzw. A 4) zum Steuern des
Umschaltens der Erregung der Wicklungsabschnitte (2676 bzw. 267a bzw. 265a bzw. 2656;des Schrittmotors
77 verbunden.
Wenn die Wicklungsabschnitte 265a und 2676 erregt sind, so sind nur bei den UND-Schaltungen G 79 und
G 83 die Freigabeeingänge e erregt. Nachdem das Flipflop FF4 getaktet worden ist, damit es seinen
Zustand ändert, hat sein Q-Ausgangden Wert ! und sein
(^Ausgang den Wert 0. Die UND-Schaltung 79 liefert dann ein 1-Ausgangssignal an den R- Eingang des
Flipflops FF5, was bewirkt, daß dieses seine Zustände umschaltet und dadurch den Wicklungsabschnitt 267a
erregt und die UND-Schaltung G 85 freigibt, während der Wicklungsabschnitt 2676 entregt und die UND-Schaltung
G 83 gesperrt wird. Wenn danach das Flipflop FF 4 getaktet wird, wird sein Q-Ausgang auf
den Wert 0 und sein ^-Ausgang auf den Wert 1 umgeschaltet. Der Ausgang der UND-Schaltung G 85
liefert ein 1-Ausgangssignal an den /?-Eingang des
Flipflops FF6, was bewirkt, daß diese seinen Zustand umschaltet und dadurch den Wicklungsabschnitt 2656
erregt und die UND-Schaltung G81 freigibt während der Wickiungsabschnitt 265a und die ÜND-Schaitung
G 79 entregt werden.
Der Teil der Schaltung, der bewirkt, daß sich die
Motorwelle 75 entweder in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichi'jng dreht, enthält ein weiteres WS-Flipflop
FFT, dessen S-Eingang mit dem Eingang 211, dessen /?-Eingang mit dem Eingang 213 und dessen
(^-Ausgang mit einem Schaltkreis Ml verbunden ist.
Der Schaltkreis M 2 verbindet die Ausgänge des Flipflops FF5 mit den Motorwicklungsabschnitten 267a
und 2676 und ist mit dem (^-Ausgang des Flipflops FFl
verbunden.
Der Schaltkreis M 2 ist ein als integrierte Schaltung hergestellter Multiplexer. Er bewirkt ein inneres
Umschalten jedesmal dann, wenn das Flipflop FFl seinen Zustand ändert, so daß die Verbindung des einen
bzw. anderen Eingangs mit dem einen bzw. anderen Ausgang umgekehrt wird. Dieser Abschnitt der
Schaltung bewirkt deshalb das Umkehren der Polling einer der Wicklungen zweimal nacheinander, ohne daß
dazwischen eine Polungsumkehr der anderen Wicklung erfolgt, wodurch die Drehrichtting des Motors 77 in
Abhängigkeit von der Zustandsänderung des Flipflops FFl geändert wird.
Die Motorwelle 75 des Schrittmotors 77 treibt das Ritzel 73 an, welches seinerseits die Zahnstange 67
antreibt. Die Zahnstange 67 steuert den Hub des oberen Transporteurs 9, so daß, wenn die Molorwelle 75 in der
Vorwärtsrichtung gedreht wird, die Zahnstange 67 abwärtsbewegt wird, um den Hub des oberen
Transporteurs 9 zu vergrößern, damit das obere Werkstück B mit einer größeren Geschwindigkeit
angetrieben wird. Wenn dagegen die Motorwelle 75 in der Rückwärtsrichtung angetrieben wird, wird die
Zahnstange 67 aufwärtsbewegt und dadurch der Hub des oberen Transporteurs 9 verringert, so daß das obere
Werkstück B mit geringerer Geschwindigkeit angetrieben wird.
Die Schaltung bewirkt, daß zunächst die Zahnstange 67. die den Hub des oberen Transporteurs 9 steuert, in
eine Start- oder Nullstellung gebracht wird, so daß beide Transporteure beginnen, die Werkstücke A. B mit
derselben Geschwindigkeit zu transportieren. Danach bewirkt die Schaltung, daß der Längenun'erschied der
beiden Werkstücke A. B gemessen wird, wenn sie die erste Fühlereinheit 105 passieren, und daß die Stellung
der Zahnstange 67 so eingestellt wird, daß der Hub des oberen Transporteurs 9 verändert wird, damit der
Längenunterschied der Werkstücke 4. B während der Zeit, während welcher die Werkstücke von der ersten
Fühlereinheit 105 zu der Nähmaschine 3 weitertransportiert werden, kompensiert wird. Schließlich bewirkt
die Schaltung, daß der Längenunterschied der beiden Werkstücke A. B gemessen wird, wenn sie die zweite
Fühlereinheit 107 passieren, die auf halber Strecke zwischen der ersten Fühlereinheit 105 und der
Nähmaschine 3 angeordnet ist, um die gemessene Entfernung in der zweiten Fühlereinheit 107 mit der
Hälfte der gemessenen Entfernung in der ersten Fühlereinheit 105 zu vergleichen und die Position der
Zahnstange 67, falls erforderlich, neu einzustellen. Die Einstellung, die auf die Messung in der ersten
Fühlereinheit 105 hin durchgeführt wird, kann als eine verhältnismäßig grobe Einstellung angesehen werden,
während die Einstellung, die der zweiten Fühlereinheit 107 zugeordnet ist, als eine Feineinstellung angesehen
werden kann.
Bei dem Betrieb der Vorrichtung 1 positioniert die Bedienungsperson die Werkstücke A und B auf der
Oberseite 15 des Nähtisches 3 so, daß die Vorderenden der Werkstücke insgesamt angepaßt sind, d.h. eine
bestimmte Lage zueinander haben und sich an der Nähmaschine 3 befinden, wobei die Werkstücke A, San
dem hinteren Ende des Tisches um die Führung 129 herabhängen. Wenn sich die erste Fühlereinheit 105 in
ihrer angehobenen Stellung befindet, die in Fig. 5 >
gestrichelt dargestellt ist, führt die Bedienungsperson das Werkstück A in den Schlitz 123 der zweiten
Fühlereinheit 107 und in den Schlitz 123 der angehobenen ersten Fühlereinheit 105 und das Werkstück
B in den Schlitz 125 der Fühlereinheit 105 ein. Die in Positionierung der Fühlereinheit 105 in der angehobenen
Stellung direkt unterhalb der Fühlereinheil 107
erleichtert das Einführen der Ränder der Werkstücke A.
I) in die Schlitze der Fühlereinhciten 105, 107. Die
Fühlereinhei' 105 wird anschließend in ihre Betriebsstellung
(mit ausgezogenen Linien in den F i g. 3 und 5 dargestellt) abgesenkt, in welcher sich die Hinterenden
der Werkstücke A. Sum ein geringes Maß unterhalb der Fühlereinheit 105 befinden. Das ermöglicht dem
Zentrierabs^hriitt 201, die Zahnstange 67 in ihre :
Startposition zurückzubringen, bevor eine Messung des Längenunterschiedes der beiden Werkstücke A. B in der
ersten Fühlerstation 105 ausgeführt wird.
Der Betrieb des Nahtendeausgleichers läuft dann durch Betätigung eines Schalters SW1 (F i g. 10) ab. der "
dem 5-Eingang eines Flipflops FFl ein Signal zuführt. Der (^-Ausgang des Flipflops FFl ist mit dem Eingang
213 des Motorsteuerabschnitts 207 über eine UND-Schaltung G 1. eine EXCLUSIV-ODER-Schaltung G 3.
einen Schaltkreis M1 und einen Verstärker A 1
verbunden.
Der Schaltkreis Λ-/1 ist ein monolithischer Digitalmultiplexer,
welcher vier Multiplexierkreise mit gemeinsamer Wähl(Stift Pl)- und Freigabe(Stift P 15)-Logik
aufweist. Der Multiplexer ist die Digitalausführung eines vierpoligen Schalters mit zwei Stellungen, wobei
die Stellung des Schalters durch das digitale Signal eingestellt wird, welche dem Wähleingang (Pi)
zugeführt wird. Die Eingänge für die drei verwendeten Multiplexierschaltungen sind P2 und P3 bzw. PlO und ■'■
P11 bzw. P13 und P 14. während die Ausgänge P4 bzw.
P9bzw. P12 sind. Wenn ein Signal mit dem Binärwert 0
(niedriges Potential) an dem Stift Pl anliegt, sind die Stifte P2 und P4 bzw. P11 und P9 bzw. P14 und P 12
miteinander verbunden. Wenn jedoch ein Signal mit 4">
dem Binärwert 1 (hohes Potential) dem Stift Pl zugeführt wird, schalten die Multiplexierschaltungen die
Verbindungsstifte P3 und P4 bzw. PlO und P9 bzw. P13 und P 12 durch. Ein Signal mit dem Binärwert 1 an
dem Freigabestift P15 sperrt sämtliche Ausgänge. Die >°
Multiplexierschaltung. die die Stifte P2, P3 und P4 enthält, wird zum Bereitstellen einer zeitveränderlichen
Spannung verwendet, die in dem Antriebsmotor 77 erforderlich ist, während die beiden anderen Multiplexierschaltungen,
welche die Stifte P12, P13 und P14
bzw. P9, PlO und Pll enthalten, dazu verwendet werden, den Motorsteuerabschnitt 207 so einzustellen,
daß die Zahnstange 67 entweder aufwärts oder abwärts bewegt wird.
Nach seiner Betätigung liefert der Schalter SWi ein so
Signal an den S-Eingang des Flipflops FF1, was bewirkt,
daß der Q-Ausgang des Flipflops FFl ein Signal mit dem Binärwert 1 abgibt Dieses 1-Signal wird dem
Eingang 213 des Motorsteuerabschnitts 207 zugeführt,
was bewirkt, daß der Motor 77 die Zahnstange 67 aufwärtsbewegt.
Das 1-Signal an dem Q-Ausgang des Flipflops FFl
gibt außerdem eine UND-Schaltung G 5 frei, damit diese Schwingungen aus einem Niederfrequenzoszillator
221 zu dem Eingang 215 des Motorsteuerabschnitts 207 über eine EXCLUSIV-ODER-Schaltung G 7, den
Multiplexer MX und eine UND-Schaltung G9 weiterleitet.
Bei jeder Schwingung aus dem Oszillator 221 bewegt der Schrittmotor 77 die Zahnstange 67 um einen
Schritt in der Rückwärtsrichtung aufwärts.
Der Schrittmotor 77 setzt die schrittweise Aufwärtsbewegung der Zahnstange 67 solange fort, bis entweder
ein Fühler 223 den Durchgang einer Öffnung 225 in der Zahnstange 67 erfaßt oder bis eine Nockenfläche 227 an
der Zahnstange 67 gegen einen Betätigungsarm 229 eines Schalters .51V2 stößt. Der Fühler 223 enthält eine
lichtemittierende Diode LED 5, einen Photo-Transistor Q 5 und einen Widerstand R 5. Der Kollektor des
Transistors Q5 ist mit einer positiven Spannungsquelle + V über einen Widerstand P. 1 verbunden, während
sein Emitter geerdet ist. Die erfaßte Zahnstange 67 sperrt das Licht der Diode LED5, so daß es nicht mehr
auf den Transistor Q 5 auftrifft, wodurch der Transistor Q 5 nichtlei'.end wird. Wenn der Fühler 223 die öffnung
225 erfaßt, wii Ί der Transistor Q5 leitend, was bewirkt,
daß der Fühler 223 ein O-Ausgangssignal liefert.
Nimmt man an. daß sich die Ausgangsstellung der öffnung 225 oberhalb der Diode LEDS befindet, so
bewegt sich die Zahnstange 67 solange aufwärts, bis die Nockenfläche 227 gegen den Betätigungsarm 229 stößt
und dadurch anzeigt, daß die maximale Aufwärtsbewegung der Zahnstange 67 erreicht worden ist. Nach
seiner Betätigung liefert der Schalter SW2 ein Signal an den 5-Eingang eines Flipflops FF2 über eine UND-Schaltung
GIl und eine NICHT-Schaltung G 13. was zur Folge hat. daß das_Flipflops FF2 seinen Zustand
ändert, so daß seir (^-Ausgang ein 0-Signal liefert,
welches die UND-Schaltung G 1 sperrt und dadurch bewirkt, daß das 1-Signal von dem (^-Ausgang des
Flipflops FFl von dem Eingang 213 des Motorsteuerabschn Hs 207 entfernt wird. Der (^-Ausgang des
Flipflop=. FF2 liefert ein 1-Signal an den Eingang 211
des MotorsteuerabschniitS 207 über eine EXCLUSIV-ODER-Schaltung
G 15. den Multiplexer M 1 und einen Verstärker A 2. was bewirkt, daß der Schrittmotor 77
seine Drehrichtung umkehrt. Der Q-Ausgang des
Flipflops FF2gibt außerdem eine UND-Schai.ing G 19
frei.
Die Zahnstange 67 wird solange abwärtsbewegt, bis die Öffnung 225 sich gegenüber dem Fühler 223
befindet. Wenn die Zahnstange 67 zentriert ist. liefert der Fühler 223. der mit den /?-Eingängen der Flipflops
FFl und FF2 über eine NAND-Schaltung G 17. eine UND-Schaltung G 19 und eine NICHT-Schaltung G 21
verbunden ist. ein Signal, welches bewirkt, daß beide Flipflops ihren Zustand ändern, wodurch der Schrittmotor
77 angehalten und die Zentrierabschnittsschaltung in einen Ruhezustand zurückgebracht wird.
Wie oben bereits angegeben, enthält die erste Fühlereinheit 105 einen Fühler mit einer lichtemittierenden
Diode LED 1 und e nem Phototransistor Q1 zum
Abfühlen des Vorbeigangs der Hinterkante der unteren Werkstücke A, und einen Fühler mit einer lichtemittierenden
Diode LED 2 und einem Phototransistor Q 2 zum Abfühlen des Durchgangs der Hinterkante des
oberen Werkstücks B. Die Emitter der Phototransistors Q 1 und Q 2 sind geerdet, während ihre Kollektoren
über einen Widerstand R1 bzw. R 2 mit der
Spannungsqueüe + Vverbunden sind.
Nimmt man an, daß das obere Werkstück B kürzer ist,
wenn sie den Phototransistor Q 2 passiert, dessen
Kollektor Ober eine NAND-Schaltung G 25, eine
UND-Schaltung G27, eine NICHT-Schaltung G29 und
ejne EXCLUSIV-ODER-Schaltung G 31 mit einer UND-Schaltung G 23 verbunden ist, so liefert der
Phototransistor Q2 ein die UND-Schaltung G23
freigebendes Ausgangssignal. Schwingungen aus einem Hochfrequenzoszillator 235 gelangen durch die freigegebene
UND-Schaltung G 23 zu einem Zähler 237 und zu einem getakteten Flipflop FF3. Der Einfachheit
halber wird der Zählerstand, der durch den Zähler 237
summiert wird,, als »Α-Zählerstand« bezeichnet. Die
Funktion des Flipflops FF3 wird unten erläutert.
Ein Vergleicher 239 wird dazu verwendet, den A-Zählerstand mit einem »B-Zählerstand« zu vergleichen,
der durch einen Zähler 241 summiert worden ist. Der Ausgang des Vergleichers 239 liefert ein Ausgangssignal
mit dem Binärwert 1, wenn der A-Zählerstand größer ist als der B-Zählerstand. Der Ausgang des
Vergleichers 239 ist sowohl mit dem Freigabeeingang einer UND-Schaltung G33 wie auch mit dem Eingang
PX de? Multiplexers MX verbunden, damit die Multiplexerschaltungen so umgeschaltet werdps, daß
die Ausgänge mit P3 bzw. PlO bzw. P13 verbunden werden. Der Ausgang des Phototransistors Q 2, der mit
einem Eingang 213 des Motorsteuerabschnitts 207 über Torschaltungen G 25 und G 27 den Multiplexer M1 und
den Verstärker A 1 verbunden ist, stellt den Stellmotor 77 so ein, daß er die Zahnstange 67 aufwärtsbewegt.
Wenn das untere Werkstück die Fühlereinheit 105 passiert, wird die Torschaltung G 23, die mit dem
kollektor des Transistors 01 über eine NAND-Schaltung
G34, eine UND-Schaltung G35, eine NICHT-Schaltung G 37 und die Torschaltung G 31 verbunden
ist, gesperrt, so daß der Zählvorgang des Zählers 237
unterbrochen wird. Der in dem Zähler 237 gespeicherte Zählerstand stellt sowohl eine Messung der Zeitspanne
zwischen dem Durchgang der Hinterenden der beiden Werkstücke durch die Fühlereinheit 105 als auch die
Korrektur (in Schritten des Schrittmotors 77) dar, die zum Verlangsamen der Transportgeschwindigkeit des
oberen Transporteurs 9 benötigt wird, so daß die Hinterenden der beiden Werkstücke zueinander passend
an der Nadel /Vankommen.
Wenn beide Werkstücke die erste Fühlereinheit 105 passiert haben, liefert eine UND-Schaltung G39, deren
Eingangsanschlüsse mit den Ausgängen beider Phototransistoren Q1 und Q 2 verbunden sind, ein Ausgangssignal,
welches eine UND-Schaitung G 41 und eine UND-Schaltung G43 freigibt. Das ermöglicht dem
Niederfrequenzoszillator 221, dem Eingang 215 des Motorsteuerabschnitts 207 eine zeitveränderliche Spannung
zuzuführen, was zur Folge hat, daß der Schrittmotor 77 die Zahnstange 67 aufwärtsbewegt,
wodurch der Hub des oberen Transporteurs verkürzt wird. Der Zähler 241, der mit dem Oszillator 221 über
die UND-Schaltungen G 41 und G 43 verbunden ist, summiert einen Zählerstand, der die Anzahl von
Antriebsschritten des Schrittmotors 77 angibt.
Wenn der Vergleicher 239 feststellt, daß die Yorsehubgesehwindigkeit des oberen Werkstückes
ausreichend verringert worden ist (d. h., daß der Α-Zählerstand gleich dem B-Zählerstand ist), so liefert
der Ausgang des Vergleichers 239 ein O-Signal, welches
die UND-Schaltung G 43 sperrt und dadurch den Schrittmotor 77 anhält. Das O-Ausgangssignal des
Vergleichers 239 bewirkt außerdem, daß der Multiplexer M1 durchschaltet, so daß seine Ausgänge mit den
Eingängen P2 bzw. P11 bzw. P14 verbunden sind.
Jede durch den Zähler 237 registrierte Hochfrequenzschwingung verursachte das Takten des Flipflops FF3
Ein Zähler 243, der mit dem ^Ausgang des Flipflops
FF3 über eine EXCLUSIV-ODER-Schaltung G 45 verbunden ist, hat deshalb einen Zählerstand summiert
der gleich der Hälfte des Α-Zählerstandes ist Der Zählerstand, der in dem Zähler 243 gebildet worden ist
wird als »C-Zählerstand« bezeichnet
Die zweite Fühlereinheit 107 enthält einen Fühler mil
Die zweite Fühlereinheit 107 enthält einen Fühler mil
ίο einer lichtemittierenden Diode LE3 und einem
Phototransistors Q 3 zum Abfühlen des Vorbeiganges der Hinterkante des unteren Werkstückes A, und einer
Fühler mit einer lichtemittierenden Diode LE4 und einem Phototransistor Q 4 zum Abfühlen des Vorbeigangs
der Hinterkante des oberen Werkstücks B. Die Emitter der Phototransistoren Q3 und Q 4 sind geerdet
während ihre Kollektoren über einen Widerstand R 3 bzw. einen Widerstand R 4 mit einer positiver
Spannung verbunden sind.
Wenn das obere Werkstück B sich zu der Nähmaschine 3 hin weiterbewegt passiert es die zweite
Fühlereinheit 107. Der Ausgang des Phototransistors Q 4 gibt eine UND-Schaltung O47 frei, die mit dem
Kollektor des Phototransistors Q 4 über eine NAN D-Schaltung
G 49, eine UND-Schaltung G 51, eine NICHT-Schaltung G53 und eine EXCLUSIV-ODER-Schaltung
G 55 verbunden ist Der Ausgang des Phototransistors Q 4 bewirkt außerdem, daß ein Signal
mit dem Binärwert 1 dem Freigabeeingang P15 des
Multiplexers MX zugeführt wird, wodurch sämtliche
Ausgänge des Multiplexers gesperrt werden.
Schwingungen aus dem Hochfrequenzoszillator 235 werden über die freigegebene UND-Schaltung G 47
und eine EXCLUSIV-ODER-Schaltung G 57 einem weiteren Zähler 249 zugeführt Der Zählerstand, dei
durch den Zähler 249 gebildet wird, wird als »D-Zählerstand« bezeichnet.
Wenn das untere Werkstück A die zweite Fühlereinheit 107 passiert, wird die UND-Schaltung G47, die mil
■•ο dem Kollektor des Phototransistors Q 3 über eine
NAND-Schaltung G59 und eine UND-Schaltung G61 eine NICHT-Schaltung G63 und eine Torschaltung
G 55 verbunden ist, gesperrt, wodurch der Zähler 24S angehalten wird. Der in dem Zähler 249 gespeicherte
•»5 Zählerstand ist dann analog zu der Zeitspanne zwischer
dem Durchgang der Hinterenden der beiden Werkstük ke durch die zweite Fühlereinheit 107. Das 1-Signal ar
dem Freigabeeingang P15 des Multiplexers Λ/1 wire
entfernt, wodurch die verschiedenen Ausgänge de!
Multiplexers MX freigegeben werden. Wenn beide Werkstücke die zweite Fühlereinheit 107 passiert haben
liefert eine UND-Schaltung G 65, deren Eingänge mi den Ausgängen der Phototransistoren Q 3 und Q'
verbunden sind, ein 1-Ausgangssignal, welches eint UND-Schaltung G67 und eine UND-Schaltung G6!
freigibt. Außerdem liefert eine UND-Schaltung G 7( (die mit beiden Phototransistoren Q3 und Q'
verbunden ist) ein Ausgangssignal an den_5-Eingang de:
Flipflops FF3, was bewirkt, daß der ^-Ausgang de:
Flipflops FF3 ein O-Signal liefert.
Ein Vergleicher 251 vergleicht den C-Zählerstand unc den D-Zählerstand. Wenn der C-Zahlerstand gleich den
D-Zählerstand ist, ist keine weitere Verstellung de: Hubes des oberen Transporteurs 9 erforderlich, weil dii
h' Hälfte des Längenunterschieds der beiden Werkstück«
auf der Hälfte der Entfernung zu der Nähmaschine ; korrigiert worden ist. Wenn der C-Zählerstand kleine
als der D-Zähierstand ist, ist ein unterkorrigierte
Zustand vorhanden, so daß der Hub des oberen Transporteurs 9 verkürzt werden muß, damit die
Vorschubgeschwindigkeit des oberen Werkstücks B weiter verringert wird. Schließlich, wenn der C-Zählerstand
größer als der D-Zählerstand ist, ist ein überkorrigierter Zustand vorhanden, so daß der Hub
des oberen Transporteurs 9 verlängert werden muß, damit das obere Werkstück B mit größerer Geschwindigkeit
transportiert wird, die jedoch noch kleiner ist als
die Vorschubgeschwindigkeit des unteren Werk-Stücks A.
Der Vergleicher 251 hat einen Ausgang 253, welcher ein 1-Ausgangssignal liefert, wenn der C-Zählerstand
größer als der D-Zählerstand ist, und einen Ausgang 255, der ein 1-Ausgangssignal liefert, wenn der
C-Zählerstand kleiner als der D-Zählerstand ist
Wenn der C-Zählerstand größer als der D-Zählerstand ist, wird von dem Ausgang 253 über die
Torschaltung G15, den Multiplexer Mi und den
Verstärker A 2 ein 1-Signal zu dem Motorsteuerabschnittscingang
211 geliefert, wodurch der Schrittmotor
77 so eingestellt wird, daß er die Zahnstange 67 abwärts treibt Das 1-Signal an dem Ausgang 253 gibt außerdem
eine UND-Schaltung G 71 frei, die mit dem Ausgang 253 über die UND-Schaltung G 69 verbunden ist Das
gestattet, daß Schwingungen aus dem Niederfrequenzoszillator 221 über die freigegebene UND-Schaltung G 67,
die freigegebene UND-Schaltung G 71, eine EXCLU-SIV-ODER-Schaltung
G73, die EXCLUSIV-ODER-Schaltung
G7, den Multiplexer Ail und die UND- jo
Schaltung G 9 zu dem Eingang 215 des Motorsteuerabschnitts geliefert werden, was zur Folge hat, daß der
Schrittmotor 77 die Zahnstange 67 abwärtstreibt wodurch die Vorschubgeschwindigkeit des oberen
Werkstücks B vergrößert wird. Der Zähler 249, der mit η
der UND-Schaltung G71 über eine UND-Schaltung
G 75 und die EXCLUSIV-ODER-Schaltung G 57
verbunden ist, vergrößert den D-Zählerstand bei jedem Schritt des Schrittmotors so lange, bis der C-Zählerstand
gleich dem D-Zählerstand ist; in diesem Zeitpunkt liefert der Ausgang 253 ein O-Signal, welches die
UND-Schaltung G 71 sperrt und den Schrittmotor 77 anhält Andererseits, wenn der C-Zählerstand kleiner
wäre als der D-Zählerstand, würde ein 1-SignaI von dem
Ausgang 255 des Vergleichers 251 zu dem Eingang 213 des Motorsteuerabschnitts 207 über die EXCLUSIV-ODER-Schaltung
G3, den Multiplexer Λ/1 und den Verstärker A 1 geliefert werden, damit der Schrittmotor
77 so eingestellt wird, daß er die Zahnstange 67 aufwärts treibt Das 1-Signal an dem Ausgang 255 hätte
außerdem eine UND-Schaltung G77 freigegeben, was gestattet hätte, daß Schwingungen aus dem Niederfrequenzoszillator
221 dem Motorsteuerabschnittseingang' 215 über die Torschaltung G67, die Torscha'iung G77,
die Torschaltung G 45, die Torschaltung G 73, die Torschaltung G7, den Multiplexer MX und die
Torschaltung G 9 zugeführt worden wären, was zur Folge gehabt hätte, daß der Motor die Zahnstange 67
aufwärts treibt und dadurch die Vorschubgeschwindigkeit des oberen Werkstücks B weiter verringert Der
Zähler 243, der mit der Torschaltung G 45 verbunden ist würde den C-Zählerstand mit jedem Schritt des
Schrittmotors 77 so lange vergrößern, bis der C-Zählerstand gleich dem D-Zählerstand ist; in diesem
Zeitpunkt würde der Ausgang 253 ein Null-Ausgangssignal geliefert haben, welches die Torschaltung G 77
sperrt und den Motor 77 anhält
Der Betrieb der Vorrichtung 1 ist oben für einen Zustand beschrieben worden, bei welchem das obere
Werkstück B kürzer ist als das untere Werkstück A. Der Betrieb für den Zustand, in welchem das obere
Werkstück B länger ist als das untere Werkstück A, gleicht dem oben beschriebenen und braucht daher
nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
Hierzu 6 Blatt Zeichnungen
Claims (5)
1. Vorrichtung zum längengleichen Nähen zweier Werkstücke mit je einem über und unter dem
Werkstück angeordneten Werkstückvorschubmittel, von denen wenigstens eines mit einer Stellvorrichtung
relativ zum anderen veränderbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß mit Abstand vor der Nähstelle eine erste Abtaststation (105) und
zwischen ihr und der Nähstelle mindestens eine weitere derartige Abtaststation (107) zum Feststellen
der relativen Lage der Werkstücke (A, B) vorgesehen ist, deren Meßsignale nacheinander
einer Steuerkette zugeführt werden, deren Ausgangssignale die Stelleinrichtung (65) für die
Werkstückvorschubmittel (7, 9) entsprechend der festgestellten relativen Lage der Werkstücke (A, B)
beeinflussen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
udJ jede Abtaststation (105,107) für jedes
Werkstück (A, B) eine Lichtschranke (LED 1 bis 4;
Q1 bis 4) aufweist
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Abtaststation (105)
zwischen einer der weiteren Abtaststation (107) benachbarten Einlegestellung und einer Abtaststellung
vertikal verschiebbar ist, die im wesentlichen um die Länge der Werkstücke von der Nähstelle
entfernt ist (F ig. 3).
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerkette für
jede Lichtschranke der ersten Abtaststation (105) einen durch diese schaltbaren Zähler (237; 241) für
von einem ersten Impulsgenerator (235) gelieferte Impulse aufweist und einen ^en Zählerstand der
Zähler (237; 241) verarbeitenden ersten Vergleicher (239) enthält, der in Verbindung mit einem zweiten
Impulsgenerator (221) einen auf die Stelleinrichtung (65) einwirkenden Schrittmotor (77) impulsmäßig
steuert, wobei die Antriebsimpulse in dem nicht belegten Zähler (237; 241) summiert werden und der
Vergleicher (239) bei Zählergleichstand den Schritlmotor
(77) stillsetzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der ersten Abtaststation (105)
ermittelte Zählerstand halbiert und in einen weiteren Zähler (243) eingebbar ist, dem ein mit der
weiteren Abtastation (107) und dem ersten Impulsgenerator (235) verbundener Zähler (249) zugeordnet
ist, und daß ein zweiter, den Zählerstand der Zähler (243, 249) verarbeitender Vergleicher (251)
mit dem zweiten Impulsgenerator (221) und dem Schrittmotor (77) verbunden ist.
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