DE2718948A1 - Verfahren und vorrichtung zum ausrichten flaechiger werkstuecke, insbesondere stoffstuecke - Google Patents

Description

OR.-ING. DIPL.-ING. M. SC DIPL-PHYS. DR. DIPL.-FKY3. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSEACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART

Ά 42 286 m

m - 163

20.April 1977

Firma

Union Special Corporation 400 North Franklin Street Chicago, USA, 60610

Verfahren und Vorrichtung zum Ausrichten flächiger Werkstücke, insbesondere Stoffstücke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zum Ausrichten flächiger Werkstücke, insbesondere Stoffstücke.

Im speziellen hat es die Erfindung mit einer Vorrichtung zum Säumen oder Zusammennähen flexibler Stoffzuschnitte zu tun, wobei automatische Mittel die Kanten einer Reihe vom Stoffzuschnitten abfühlen und sie in vorbestimmter Weise ausrichten.

Bei zahlreichen Nähoperationen, beispielsweise bei der Herstellung von Hosen, Röcken, usw. ist es erforderlich, eine besondere Nähfunktion auszuüben. Diese Funktion besteht im Zusammennähen einer oder mehrerer Materialzuschnitte entlang einer Linie, die in gewissem Abstand parallel zu den Kanten der übereinander geschichteten Zuschnitte verläuft. Ein zusätz-

709846/0915

Λ 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 5 - 27 1 8948

liches Problem bei diesem Vorgang besteht in der Ausrichtung der oberen oder vorderen und unteren oder hinteren Kanten der Stoffzuschnitte. Dies bedeutet, dass es erforderlich ist, die dem Beginn bzw. Ende des Nähvorganges zugeordneten Stirnkanten der beiden Stoffstücke so auszurichten, dass sie gleichmässig übereinanderliegen. Der zuletzt genannte Vorgang wird durch die Tatsache kompliziert, dass infolge von Irrtümern, Unaufmerksamkeit oder dergleichen häufig Stoffteile "der gleichen" Grosse zugeschnitten werden, welche jedoch in Wirklichkeit verschiedene Längen besitzen. Im Hinblick auf das oben zuerst

,n

genannte Problem, nämlich die Kanteführung oder Materialausrichtung bezüglich einer Längskante, stehen eine beachtliche Anzahl von Vorrichtungen bereits zur Verfugung, vgl. beispielsweise die US-Patentschriften 3 434 439 und 3 722 437. In der US-Patentschrift 3 867 889 ist weiterhin eine Vorrichtung beschrieben, welche abfühlt, ob die hinteren Enden der zu verarbeitenden Werkstücke ihre gegenseitig ausgefluchtete Lage verlassen haben.

Das Vernähen von Seitenkanten und die Ausrichtung der Stirnkanten bei Stoffstücken wird heute zumeist in Verbindung mit zumindest einigen manuellen Operationen ausgeführt. Dabei kann eine Bedienungsperson von Hand sowohl die Kante führen als auch die Unterkante ausrichten. Bei einer bestimmten Arbeitsweise richtet die Bedienungsperson zunächst die obere Kante der Stoff teile aus, legt diese unter den Drückerfuss und führt hierauf die Stoffteile so, dass sie sich der Kontur entsprechend vorbewegen. Gleichzeitig mit dem Führen der Stoffteile zieht die Bedienungsperson das eine oder andere Stoffteil, um es entweder zu spannen oder seine normale Vorschubgeschwindigkeit zu ändern.

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 6 - 2718948

Als Ergebnis ihrer manuellen Erfahrung erzeugt die Bedienungsperson auf diese Weise im wesentlichen ausgefluchtete, untere oder hintere Kanten.

Die Erfindung umfasst Mittel zur Positionierung von Stoffstücken in einem vorbestimmten Zustand. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform ist ein Ausrichtmittel für ein Stoffstück kombiniert mit einer Führungseinrichtung, so dass seitliche'Besäumungsvorgänge bei Stoffstücken ausgeführt werden können, die für Hosen, Röcke, Anzüge, insbesondere Sport- und Hausanzüge bestimmt sind. Eine Ausführung der Ausrichtmittel umfasst: Klemm- oder Greifmittel für jedes Stoffstück; Sensoren zum Abfühlen eines bestimmten Zustandes oder einer bestimmten Lage der Stoffstücke und Kraftübertragungsmittel, welche der Ausrichtung der Enden der Stoffstücke in der vorbestimmten Position dienen, und zwar in Abhängigkeit von den durch die Sensoren abgefühlten Daten.

Im Zusammenhang mit den hier dargestellten und beschriebenen Kantenausrichtmitteln ist eine Gesamtvorrichtung allgemein so ausgelegt, dass die seitlichen Kanten von Stoffteilen für Hosen oder Röcke zusammengesäumt oder vernäht werden können. Hierzu umfasst die Gesamtvorrichtung eine Reihe von Beschickungsklammern, welche die Stoffstücke festhalten und beispielsweise einem Nähmaschinenkopf zuführen. In der Nähe des Nähmaschinenkopfes ist eine Kantenführungseinrichtung vorgesehen, welche die Kante der Stoffzuschnitte in vorbestimmter Lage bezüglich den Stichbildemitteln (Nähnadel) positioniert. Dabei ziehen ein Vorschubmechanismus und der Stoffschieber der Nähmaschine den Stoff an den Stichbildemitteln vorbei, während die Kanten-

709846/0915

Ά 42 286 m

führungseinrichtung der besonderen Kontur des Stoffstücks nachfolgt und die richtige, vorgeschriebene Position jeweils aufrecht hält. Im Verlauf des Einleitungsstadiums dieser Operation richten die Stoffausrichtmittel die betreffenden Stoffkanten in vorbestimmter Weise aus.

Es sind Greifer-Sensor- und Orientierungseinrichtungen vorgesehen. In Abhängigkeit von den Sensoreinrichtungen halten die Greifereinrichtungen wahlweise voneinander unabhängige Materialoder Stofflagen fest. Die Orientierungseinrichtungen positionieren die Stofflagen in vorbestimmter Weise.

Es ist dementsprechend Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und Vorrichtungen vorzuschlagen, mit deren Hilfe bestimmte Kanten von Stoffstücken in vorbestimmter Position ausrichtbar sind und eine seitliche oder Flankennaht an einer Reihe von Stoffstücken hergestellt werden kann, wobei die unteren oder hinteren Ecken der Stoffstücke automatisch in bestimmter Weise positioniert werden können.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung bestehen in folgendem: Es sind Mittel vorgesehen, welche eine Reihe von Stoffstücken an ihren Enden zusamme)"Klemmen, die Lage der Enden beet immen und hieraaf die Enden in vorbestimmter Position ausrichten. Mittel zum Abfühlen der Enden der Werkstücke dienen dazu, die untere Seitenkante und das untere Ende oder die untere Stirnseite einer Reihe von Stoffstücken im Anfangsstadium sowie im Verlauf eines seitlichen Besäumungsvorganges auszurichten. Es sind weiterhin Mittel vorgesehen, welche die untere Kante und die seitlichen Kanten einer Reihe von Stoffstücken in vor-

709846/0915

A 42 286 τη m - 163

20.April 1977 - 8 -

27189A8

bestimmter Weise ausrichten und anschliessend den Stoffstücken während der Herstellung der Flankennaht in eine Stellung nachfolgen, die direkt vor den Stichbildemitteln liegt. Die Kanten- und Endenausrichtmittel, welche zunächst an einer in der Mitte gelegenen Stelle an den Stoffstücken angreifen, können zu den unteren Ecken der Stoffstücke diesen entlangstreichend herabgeführt werden. Die Ausrichtmittel können die Enden von Stoffstücken in vorbestimmter Position beim Beginn eines Arbeitsvorganges an mehreren, vorgegebenen Punkten während der Operation ausrichten oder kontinuierlich während des Arbeitsvorganges. Ferner ist eine Einrichtung vorgesehen, die die Stoffstücke zunächst an einer in ihrer Mitte gelegenen Stelle erfasst und hierauf zur oberen Ecke heraufführbar ist.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer automatischen Nähstation zur Herstellung von entlang der Kontur von Stoffstücken verlaufenden Flankennähten zu Beginn eines Arbeitsvorganges;

Fig. 2 eine Seitenansicht der Anordnung in Fig. 1;

Fig. 3 eine Teilseitenansicht von Ausrichtmitteln entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine Draufsicht der Ausrichtmittel und ihrer Halterung;

709846/0915

Λ 42 286 m

m - 163

20. April 1977 -9- 2718948

Fig. 5 eine Teilansicht der Ausrichtmittel aus Fig. 3; Fig. 6 eine Seitenansicht der Ausrichtmittel aus Fig. 5;

Fig. 7 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 6;

Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der Linie 8-8 in Fig. 9;

Fig. 9 eine Schnittansicht entlang der Linie 9-9 in Fig. 8 und

Fig. 10 eine auseinandergezogene Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Vorrichtung zum Verbinden zweier Materialstücke und im Zusammenhang damit eine Ausführungsform einer Stoffausrichteinrichtung 10. Die besondere Kombination, in welcher die Einrichtung 10 hier eingeschlossen ist, wird allgemein als Konturnähvorrichtung 12 bezeichnet. Die Vorrichtung 12 dient normalerweise dazu, zwei Werkstücke, beispielsweise Teile von Hosen entlang ihrer jeweiligen Kanten miteinander zu verbinden. Die Kombination enthalt eine Nähmaschine 14 handelsüblicher Art, beispielsweise Union Snecial Corporation Type 56300. Die Nähmaschine 14 weist obere und untere Stoffvorschubrrittel 16 auf. nie Vorschubmittel 16 schieben zwei Stoffzuschnitte 18,20 an den in Form einer Nadel 22 vorgesehenen Stichbildemitteln mit im allgemeinen gleichförmiger Geschwindigkeit vorbei. Die Vorschubrichtung ist dabei in Fig. von rechts nach links.

- 1O -

709846/0915

Λ 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 10 - 2718948

Rechts von der Nähmaschine 14 ist eine Stofführungseinrichtung 26 vorgesehen, welche die beiden Zuschnitte 18,2O automatisch der Nähmaschine zum Zwecke einer nachfolgenden ZusammennHhung zuleitet. Eine solche Führungseinrichtung 26 ist beispielsweise in der US-Patentschrift 3 636 898 beschrieben, so dass sich ein weiteres Eingehen auf diese Einrichtung hier erübrigt. Die Vorschubmittel 16 der Nähmaschine 14, welche einen Stoffschieber umfassen, ziehen die Stoffzuschnitte 18,20 an der Nadel 22 vorbei. Gleichzeitig damit positioniert die Führungseinrichtung 26 den Stoff nach rückwärts und vorwärts in Übereinstimmung mit dem allgemeinen Verlauf der Stoffseitenkante derart, dass eine Stichlinie in gleichförmigem, vorbestimmtem Abstand von dieser Seitenkante gebildet wird.

Ein horizontal verlaufender Tisch 28 dient mit seiner Oberseite dazu, die zu vernähenden Stoffzuschnitte 18,20 während des Arbeitszyklus aufzunehmen und abzustützen. Ein zweiter Tisch 30 nimmt einen Materialvorratsstapel auf. Der Tisch 28 hat einen gekrümmt verlaufenden Abschnitt 32, der es gestattet, die Stoffstücke im Zusammenwirken mit der durch ihre Schwere verursachten Zugkraft zu handhaben. Die Verwendung des gekrümmt verlaufenden Tischabschnitts 32 gestattet es auch, der Gesamtvorrichtung einen äusseren Umriss zu geben, der weniger Raum beansprucht als eine Vorrichtung mit einem über seine ganze Länge hinweg horizontal verlaufenden Tisch. Die besondere Gestaltung des Tisches ist jedoch für die Erfindung kein kritisches Merkmal.

An der Rückseite der Vorrichtung 12 ist eine Aufnahme- und Stapeleinrichtung 34 vorgesehen. Auch diese Einrichtung ist an

- 11 -

709846/0915

A 42 286 m

m-163 λπ-λλ/λ

20.April 1977 - 11 - 2718948

sich bekannter Art und erleichtert die Automatisierung des Arbeitsvorganges.

Ein anderes Element der Gesamtkombination ist die der oberen oder vorderen Stoffkante zugeordnete Oberkantenklammer 36. Die Klammer 36 umfasst TrMger in Form von Armen 38 und 40, die am Gestell des Tisches 28 befestigt sind. Zwischen den Armen 38,40 verlaufen Stangen 44, welche ihrerseits Klammerarme tragen. Ein Kraftübertragungsmittel dient der Verschiebung der Klammerarme 46 entlang der Stange 44. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Kraftübertragungsmittel ein pneumatisch wirkender Zylinder. Bei der bevorzugten Ausführungsform schliessen die Klammerarme 46 eine Reihe von Klauen 49 ein, in welche die miteinander ausgerichteten, oberen Ecken, Kanten oder Ränder der Stoffstücke eingelegt werden. Die Klauen werden anschliessend geschlossen und in dieser Position gehalten.

Wie weiterhin in Fig. 1 dargestellt, ist eine Zwischen- oder t.'berführungsklammer 50 vorgesehen, die mit der Oberkantenklammer zusammenwirkt und die Stoffzuschnitte 18,20 für die Durchführung des Arbeitszyklus in die Gesarotvorrichtung einlegt. Die Uberführungsklammer 50 kann ähnlich wie die Oberkantenklaramer ausgebildet sein, d.h. ebenfalls Führungsstangen, einen pneumatisch wirkenden Zylinder und Klauen einschliessen. Der Hauptzweck der überführungsklammer 50 liegt darin, die Stoffzuschnitte 18,20 quer über den Tisch 28 hinweg zu führen und sie in eine Transport- oder Mittelklammer 52 sowie in die Stoffausrichteinrichtung 10 einzulegen. Während des normalen Arbeitszyklus der Nähvorrichtung 12 bewegen sowohl die Oberkanten-

- 12 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 12 - 2718948

klammer 36 als auch die Ubcrführungsklammer 50 das zu verarbeitende Material in diejenige Position, die für den Beginn des Nähzyklus erforderlich ist. Beide Maschinenteile kehren alsdann in die in Fig. 1 dargestellte Position zurück, in der die Bedienungsperson 54 die Vorrichtung mit einer zweiten Serie von Stoffteilen beschicken kann, während die eigentliche Operation der Vorrichtung 12 vor sich geht. Hierdurch ist ein besonders rascher Ablauf der Arbeit gewährleistet, denn während des Nähvorganges an einer Station wird an anderer Stelle bereits die nächste Serie von Stoffstücken eingegeben.

Während des Arbeitszyklus der hier beschriebenen Konturnähvorrichtung folgt die Mittelklammer 52 dem Werkstück nach links nach. Die Klammer 52 dient dazu, diejenige Ausrichtung der Stoffstücke aufrechtzuerhalten, die ursprünglich durch die Bedienungsperson beim Einlegen der Werkstücke in die überführungsklammer 50 festgelegt wurde, und zwar bis zu einem Punkt ,unmittelbar vor der Nadel 22. Um das Nachfolgen der Mittelklammer 52 zu ermöglichen, ist diese Klammer auf einem Träger 58 befestigt, der seinerseits von einem Motor 62 um eine Drehachse 60 verschwenkbar ist. Der Motor 62 ist so gesteuert, dass er den Träger 58 mit solcher Geschwindigkeit bewegt, dass die Stoffzuschnitte 18,20 gerade noch unter Spannung gehalten sind. Die Stoffausrichteinrichtung 10 wird in ähnlicher Weise von einem Trägergestänge 100 geführt, welches einen Arm 64 und einen daran rechtwinklig befestigten Stab 65 umfasst und ebenfalls um die Drehachse 60 schwenkbar ist. Das Trägergestänge 100 ist im Verlauf seines Arbeitszyklus ebenfalls durch den Motor 62 angetrieben. Die Verbindung zwischen dem Motor 62 und der Stoffausrichteinrichtung 10 ist

- 13 -

703U4G/Ü91 5

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 -13- 2718948

jedoch derart, dass im Anfangsstadium des Arbeitszyklus, d.h. nachdem die Stoffzuschnitte 18 und 20 in die Mittelklammer 52 und die Einrichtung 10 eingelegt sind, die Einrichtung 10, wie in Fig. 2 dargestellt, nach rechts gerichtet angetrieben wird. Dies heisst, die Einrichtung 10 läuft dabei entlang der Seitenkanten der Stoffzuschnitte 18,20 nach unten.

In Fig. 5 bis 10 ist eine bevorzugte AusfUhrungsform einer Stoffausrichteinrichtung 10 dargestellt. Wie sich im Zusammenhang mit Fig. 3 ergibt, zeigt Fig. 5 eine Rückansicht der Einrichtung 10.

Es ist eine Reihe von Bewegungs- oder Kraftübertragungsmitteln 101, 103 und 105 vorgesehen. Diese Mittel sind an verschiedenen Teilen der der Ausrichtung der Stoffenden dienenden Einrichtung 10 angeordnet und üben dort ihre Wirkung aus. Das Kraftübertragungsmittel 101 umfasst einen pneumatisch wirkenden Zylinder 107, der an einer Halterung 109 vorgesehen ist. Anstelle eines solchen Zylinders kann auch beispielsweise ein Gleichstrommotor, ein Schrittmotor oder dergleichen vorgesehen sein. Die Halterung 109 umfasst eine Reihe von Stangen 111,113, die frei gleitbar sind und gleitverschieblich mit anderen Teilen der Einrichtung 10 zusammenwirken. Die jeweiligen Enden der Stangen 111,⁰113 sind in Blöcken 115 und 117 befestigt. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, ist der Block 117 seinerseits fest mit dem Trägergestänge 100 verbunden.

Das Gehäuse des Zylinders 107 ist am Block 115 gehalten. Eine Öffnung 171 (Fig. 9) im Gehäuse lässt eine Kolbenstange 121 des Zylinders hindurchtreten. Das Ende 119 der Kolbenstange 121

- 14 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

2O.April 1977 - 14 - 2718948

tritt in Berührung mit bestimmten Teilen der Einrichtung 10 und übt auf diese bei Betätigung des Kraftübertragungsmittels 101 eine Kraft aus. Wie aus Fig. 6 und 7 hervorgeht, ist eine Fläche 123 am Ende 119 der Kolbenstange 121 in Kontakt mit wenigstens zwei verschiedenen Gruppen von Teilen der Einrichtung 10. Wenn diesen Teilen Kraft übertragen wird, richten sie sich gegen die ebene Fläche 123 des Endes 119 aus. Wie aus Fig. 8 hervorgeht, sind in Wirklichkeit zwei Reihen von Stangen vorgesehen, nämlich zusätzlich zu den erwähnten Stangen 111 und 113 noch die weiteren Stangen 111a und 113a. Entsprechend Fig. 4,5 und 9 umgeben Schraubenfedern 125, 127 die genannten Stangen und befinden sich in einem Zustand der Kompression zwischen dem Block 117 und besonderen Teilen der Ausrichteinrichtung 10. Auf diese Weise wird bei einer Bewegung des Kraftübertragungsmittels 101, insbesondere bei einer Verschiebung der Kolbenstange 121 nach rechts (Fig. 5) , eine Kraft in der entgegengesetzten Richtung durch die Federn 125 und 127 hervorgerufen.

Wie in Fig. 6 dargestellt, umfassen die Bewegungs- oder Kraftübertragungsmittel 103,105 eine Reihe pneumatisch wirkender Zylinder. Dem Kraftübertragungsmittel 103 sind Zylinder 129 und 131, dem Kraftübertragungsmittel 105 sind Zylinder 155, zugeordnet. Die Gehäuse der Zylinder 129, 131 sind an einem Halter 137, diejenigen der Zylinder 155,157 an einem weiteren Halter 139 befestigt. Die Halter 137 und 139 bewegen sich unabhängig voneinander bei Anwendung einer Kraft aus den Kraftübertragungsmitteln 101, 103 und 105 in verschiedenen Ebenen. Wie aus Fig. 6 und 8 hervorgeht, ist der Halter 137 zusammen mit einer Halterung 141 Element einer automatisch positionier-

- 15 709846/091 5

A 42 286 m

m - 163

2O.April 1977 - 15 - 27189A8

baren, ersten Klemmeinrichtung 143. Der Halter 139 bildet zusammen mit einer Halterung 145 eine zweite Klemmeinrichtung 147. Beide Klemmeinrichtungen 143,147 wirken als Haltemittel für die zu vernähenden Stoffstücke. Auch die Klemmeinrichtung 147 ist automatisch in vorbestimmte Positionen bewegbar. Wie in Fig. 8 dargestellt, liegt ein Ende 151 einer Kolbenstange 149 des Zylinders 129 normalerweise an der Halterung 141 an. Daher wird bei Betätigung des Zylinders 129 der Halter 137 mit der Halterung 141 weggeschoben. Eine Kolbenstange 153 des Zylinders 131, dessen Gehäuse mit dem Halter 137 verbunden ist, ist starr an der Halterung 141 befestigt. Dies kann beispielsweise durch Verschraubung, Preßsitz oder dergleichen erfolgen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Zylinder 129 ein einfach wirkender Zylinder, während der Zylinder 131 ein doppelt wirkender Zylinder ist. Daher kann bei Betätigung der Zylinder 129 und 131 der Halter 137 und die Halterung 141 wahlweise zusammengeklemmt oder geöffnet werden. Das Kraftübertragungsmittel 105 umfasst einen einfach wirkenden Zylinder 155 und einen doppelt wirkenden Zylinder 157. Eine Kolbenstange 163 des Zylinders 155 geht durch eine öffnung 161 im Halter 139 derart hindurch, dass ihr Ende an der Halterung 145 anliegt. Das Gehäuse des Zylinders 155 ist am Halter 139 befestigt. An diesem Halter 139 ist auch das Gehäuse des doppelt wirkenden Zylinders 157 fest angeordnet. Eine Kolbenstange 165 dieses Zylinders verläuft durch eine öffnung 167 des Halters 139 und ist fest mit der Halterung 145 verbunden. Diese Kombination der beschriebenen Elemente bildet die zweite, automatisch steuerbare Klemmeinrichtung 147. Aus Fig. 8 geht weiterhin hervor, dass das Ende 119 der Kolbenstange 121 des Kraftübertragungsmittels 101 sowohl die erste als auch die zweite Klemm-

- 16 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 16 -

einrichtung 14 3,147 berührt.

Wie in Fig. 10 dargestellt, ist das Gehäuse des Zylinders 107 in eine öffnung 171 des Blocks 115 eingeschraubt. Entsprechendes gilt für die Gehäuse der Zylinder 129, 131,155 und 157 bezüglich der Gewindebohrungen 173,175,177 und 179, in welche die genannten Zylinder eingeschraubt werden. Eine Gewindebohrung 181 in der Halterung 141 nimmt das Ende der Kolbenstange 153 des Zylinders 131 auf, während in eine andere Gewindebohrung 183 in der Halterung 145 das Ende der Kolbenstange 165 des Zylinders 157 eingeschraubt ist.

Im Zusammenhang mit den Stangen 111,111a, 113 und 113a werden lediglich die Stangen 111 und 113 im Zusammenhang mit Fig. 10 erläutert. Was für eine dieser Stangen eines Satzes gilt, gilt in entsprechender Weise auch für die andere. Die Stange 111 ist mit ihrem einen Ende in einer öffnung 185 im Block 117 gelagert. Mehrere Stellschrauben 187 dienen der sicheren Halterung der Stangen in den Blöcken 115,117. In der Halterung 145 ist eine Reihe von öffnungen 189,191 vorgesehen. Entsprechende, im wesentlichen gleiche öffnungen 193,195 befinden sich im Halter 137. Die genannten öffnungen ermöglichen einen Durchtritt der Stangen. In Fig. 9 ist eine Schnittansicht der Halterung 145 mit der öffnung 191 dargestellt. An der linken und rechten Seite dieser öffnung sind Lagerbuchsen 197,199 vorgesehen, die mit Preßsitz in der öffnung 191 gehalten sind. Die Lagerbuchsen 197 und 199 begrenzen die Reibung zwischen den Stangen und den Klemmeinrichtungen 14 3,147. Auf diese Weise können die Klemmeinrichtungen 143 und 147 voneinander unabhängig in einer vertikalen Ebene bewegt werden, wobei sie noch

- 17 -

709846/0915

Λ 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 17 -

in vorbestimmter Weise auch in einer horizontalen Ebene zueinander positionierbar sind, und zwar durch ein einziges Kraftübertragungsmittel 101, welches von dem Zylinder 107 gebildet wird.

Wie sich aus den Fig. 8,9 und 10 ergibt, ist am Halter 137 eine Platte 201 befestigt. Die Befestigung kann über einen Preßsitz oder Schrauben 203 erfolgen, die durch Öffnungen 205 hindurchtreten und in Gewindebohrungen 207 eingeschraubt sind. Wie bereits erwähnt, sind der Halter 139 und die Halterung 145 durch das Ende der Kolbenstange 165 fest miteinander verbunden. Wie in Fig. 8 dargestellt, sind ein Vorderteil 209 der Halterung 141 und ein weiteres Vorderteil 211 der Platte 201 parallel zueinander ausgerichtet und weisen die gleiche Reichweite auf. Wie ebenfalls bereits erwähnt, bilden diese Vorderteile 209 und 211 in Verbindung mit den zugeordneten Kraftübertragungsmitteln die Griffteile der automatischen Klemmeinrichtung 143. Die andere automatische Klemmeinrichtung 147 schliesst das Vorderteil 213 der Halterung 145 und das Vorderteil 215 des Halters 139 ein. Die Vorderteile 209,211,213,215 dienen dabei jeweils auch als Aufnahmeeinrichtung für die Stoffteile.

Die aneinander anliegenden Oberflächen 217 und 219 der Vorderteile 211 und 213 sind so bearbeitet, dass zwischen ihnen nur eine ganz minimale Reibung herrscht. Daher kann jedes Teil bei der in Fig. 8 dargestellten Anordnung sich frei aus der Zeichnungsebene mit minimalem Widerstand herausbewegen.

Jede Klemmeinrichtung 143,147 ist mit einem eigenen, unabhängigen Stoff-Sensor 22 3,225 ausgestattet. Es lässt sich dabei

- 18 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20. April 1977 -18- 27 1 89 48

jeder Sensortyp verwenden, wenn er nur in der Lage ist, eine Abwesenheit, eine teilweise Abwesenheit oder eine besondere Eigenschaft des zu verarbeitenden StoffZuschnitts abzufühlen. Es sei hier noch einmal festgestellt, dass es im Bereich des allgemeinen Erfindungsgedankens liegt, auch andere flächige Werkstücke als Stoffzuschnitte auszurichten. Je nach der Natur der Werkstoffe lassen sich verschiedene Sensortypen einsetzen, die jeweils verschiedene Stoffeigenschaften abfühlen. Alle diese Parameter ergeben sich ohne weiteres, sobald man das Wesen des allgemeinen Erfindungsgedankens erfasst hat.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei welcher Stoff- oder Textilmaterial gehandhabt wird, sind in die Vorderteile 209 und 215 Kartenabtastsätze 227 bzw. 229 mit Zehn-Elementen-Phototransistoren eingesetzt. Dem Abtastsatz 227 ist eine Lichtquelle 234 an der Unterseite des Vorderteils 211 zugeordnet. Eine weitere Lichtquelle 233 an der Oberseite des Vorderteils 213 wirkt mit dem Abtastsatζ 229 zusammen. Wenn die beiden Stoffzuschnitte, die in Fig. 8 mit 237 und 239 bezeichnet sind, zwischen die jeweiligen Klenuneinrichtungen 143, 147 eingeschoben werden, wird die kürzere von ihnen den zugeordneten Abtastsatz zuerst betätigen.

Weiterhin sind Seitenkantenführer 241 und 243 zusätzlich vorgesehen, um zu gewährleisten, dass die Seitenkanten genau und automatisch zueinander in vorbestimmter Weise positioniert werden können. Die Seitenkantenführer 241,243 sind in Fig. dargestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass es sich bei diesen Führern lediglich um eine bevorzugte Ausführungsform

- 19 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 19 - 2718948

handelt. Beide Seitenkantenführer 241,243 sind einander gleich. Es genügt daher, lediglich einen dieser Kantenführer zu beschreiben. Der Seitenkantenführer 241 umfasst einen Rahmen 247, der schwenkbar bei 249 gelagert ist. Eine Feder 251 hält ein Führungsrad 253 unter Druck ständig in Anlage an dem Stoffzuschnitt 239. In der betreffenden Halterung ist ein Schlitz 255 in bestimmter Winkellage ausgeschnitten. Durch diese besondere Winkellage, deren Winkel entsprechend gewählt wird, und die Stärke der Feder 251 ist bestimmt, wie schnell und mit welcher Kraft der Stoffzuschnitt 2 39 gegen die Führungswand 257 hingedrückt wird.

Die im nachfolgenden beschriebene Betriebsweise der erfindungsgemässen Vorrichtung bezieht sich auf das Besäumen von Stoffstücken für Hosen. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung auf diese besondere Betriebsweise zu beschränken, da Flankennähte an Damenkleidern, Röcken, usw. eine zwar verschiedene aber lediglich äquivalente Abfolge von Verfahrensschritten erfordern würde. Ausserdem fallen auch Anwendungen auf andere flächige Werkstücke als Stoffteile unter den allgemeinen Erfindungsgedanken .

Zunächst entnimmt die Bedienungsperson dem auf dem zweiten Tisch 30 befindlichen Vorratsstapel zwei Stoffteile. Je nach den zur Verfügung stehenden, der Konturnähvorrichtung zugeordneten, automatischen Hilfsmitteln kann die Bedienungsperson hierauf zwei verschiedene Arbeitsweisen durchführen. Falls die Nähvorrichtung mit einer Oberkantenklammer 36 und einer Uberführungsklammer 50 (Fig. 1) ausgestattet ist, passt die Bedie-

- 20 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 -20- 27 1 89 A 8

nungsperson manuell die Ecken der oberen Seite zusammen, trennt die Stoffstücke anschliessend voneinander und legt sie in die Oberkantenklammer ein. Durch Betätigung eines Schalters wird die Oberkantenklammer geschlossen. Die aufeinandergepassten mittleren Seitensäume der beiden Stoffteile werden in die Uberführungsklammer 50 eingelegt. Wenn Ausrichtkerben in den Stoffteilen vorgesehen sind, um beispielsweise eine entsprechende Weite in der zu nähenden Hose zu schaffen, werden nicht nur die oberen Eckkanten ausgerichtet sondern auch diese Ausrichtkerben, welche dann ebenfalls geklemmt und festgehalten werden. Die so relativ zueinander orientierten Stoffteile werden in die Uberführungsklammer eingelegt. Anschliessend wird die Uberführungsklammer geschlossen. Irgendein herkömmliches System kann dazu verwendet werden, die Klammern zu schliessen und geschlossen zu halten.

Die Oberkantenklammer 36 legt dann die eine der beiden oberen Saumecken unter und die andere auf die (nicht dargestellte) Trennplatte der Stofführungseinrichtung 26 und beide Ecken unter den (ebenfalls nicht dargestellten) Drückerfuss der Nähmaschine 14. Die Uberführungsklammer 50, die gleichzeitig mit ihrer Bewegung wirkt, legt den Mittelabschnitt beider Stoffteile in die Stoffausrichteinrichtung 10 ein. Falls es erwünscht ist zur Erzielung einer entsprechenden Weite oder aus anderen Gründen in der Mitte eine Ausrichtung zu erhalten, können Ausrichtkerben vorgesehen werden. Zu diesem Zweck ist auch die Mittelklammer 52 vorgesehen, die im allgemeinen neben der Stoffausrichteinrichtung 10 angeordnet ist. Durch Betätigung von Schaltern wird anschliessend die Mitte!klammer 52 geschlossen.

- 21 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 21 - 27 1 89 A 8

Die Klemmeinrichtungen der Ausrichteinrichtung werden teilweise geschlossen. Die Oberkantenklammer und die überführungsklammer werden geöffnet und in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt.

Wie oben bereits festgestellt, kann die Arbeit der Oberkantenklammer 36 und der Uberführungsklammer 50 von der Bedienungsperson auch manuell ausgeführt werden. In diesem Fall muss die Bedienungsperson alle entsprechenden Ecken, Kerben und Säume von Hand ausrichten und die Stoffteile anschliessend manuell an den verschiedenen Stellen in die Vorrichtung einlegen. Die Gesamtoperation kann dabei von Fall zu Fall variieren, je nachdem ob beispielsweise Röcke oder Hosen hergestellt werden.

Der Drückerfuss der Nähmaschine 14 und die Stofführungseinrichtung 26 werden kurz nach den Klammern betätigt. Im wesentlichen gleichzeitig damit wird das Trägergestänge 100 für die Stoffausrichteinrichtung 10 an der Kante der Stoffteile entlang nach abwärts bewegt. Bei dem Vernähen von Hosenteilen erfolgt diese Bewegung beispielsweise in Richtung auf die unteren Ecken der Stoffzuschnitte. Je nach den Umständen können die Seitenkanten in vorbestimmter Weise orientiert werden, beispielsweise unter Zuhilfenahme von Seitenkantenführungsmitteln. Die Notwendigkeit zur Bereitstellung einer Einrichtung zur Orientierung der Stoffzuschnitte hängt natürlich von dem jeweils durchzuführenden Arbeitsprozess sowie von der besonderen Beschaffenheit der Stoffzuschnitte usw. ab. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform finden Seitenkantenführer 241 und 243 Anwendung, durch welche die Seitenkanten der Stofflagen in vorbestimmter Weise orientiert werden. Dies gewährleistet, dass die unteren Ecken des seitlichen Saums ebenfalls aufeinandergepasst werden

- 22 -

709846/0915

Λ 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 22 -

und nicht nur die unteren Kanten.

Wenn die Stoffausrichteinrichtung 10 die untere Seitenkante der Stoffzuschnitte erreicht hat, wird zu vorgegebener Zeit die Ablauffolge der Ausrichtschritte eingeleitet. Auch hier ist wiederum zu betonen, dass die besondere Zeit und die Art und Weise, in welcher diese Schritte ablaufen, je nach Art der durchzuführenden Operation, der Beschaffenheit des Werkstoffes und der Konstruktion der Vorrichtung variiert werden können. Bei der hier beschriebenen Ausführungsform der Erfindung wird das Ende des kürzeren Stoffteils zuerst abgefühlt. Gleichzeitig damit wird dieses Ende in bekannter Orientierung eingeklemmt. Die Elemente der Klemmeinrichtungen 143 oder werden somit lösbar mit dem Stoffzuschnitt verbunden. Die andere Klemmeinrichtung mit ihren zugehörigen Elementen setzt ihre Abwärtsbewegung dem Stoff entlang fort. Wenn die Stelle des zweiten unteren Seitenendes bestimmt ist, wird auch diese Klemmeinrichtung geklemmt. Hierauf werden die beiden unteren Kanten ausgerichtet oder zumindest in vorbestimmter Weise positioniert.

Bei der vorliegenden Ausführungsform wird dies durch Betätigung des Zylinders 107 bewerkstelligt, welcher seinerseits eine Kraft auf die Klemmeinrichtungen 143 und 147 ausübt. Jede Klemmeinrichtung wird unabhängig durch die Federn 125 und betätigt, bis beide bündig an der Fläche 123 des Endes 119 der Kolbenstange 121 anliegen. Die Federn werden so ausgewählt, dass ihre kombinierte Federkraft ausreicht, um einer weiteren Einwirkung durch den Zylinder 107 zu widerstehen.

- 23 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 23 - 27 1 89 48

An diesem Punkt des Arbeitszyklus wird die Nähvorrichtung betätigt und die beiden Seitenränder der Stoffteile werden miteinander verbunden. Sobald die Ecken der unteren Seitensäume ausgerichtet sind, findet während des Nähzyklus keine weitere Ausrichtung mehr statt. Die Stoffausrichteinrichtung 10 könnte jedoch, insbesondere unter Ausnutzung der vorerwähnten Phototransistormittel, mit einer elektrischen Schaltung ausgestattet werden, die auch während des Nähvorgangs die unteren Ecken des Seitensaums überwacht und immer wieder ausrichtet. Dies wäre insbesondere in Situationen vorteilhaft, in denen die beiden Werkstücke, beispielsweise aufgrund ihrer Beschaffenheit, nicht mit der gleichen Vorschubgeschwindigkeit vorbewegt wurden. Wie oben festgestellt, findet bei Konturnähvorrichtungen ein oben und unten angreifendes Vorschubsystem Anwendung. Hierdurch ist gewährleistet, dass die oberen und unteren Stoffzuschnitte im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit vorgeschoben werden. In Abhängigkeit von diesen Vorschubgliedern und der Materialbeschaffenheit könnten jedoch die unteren Ecken des seitlichen Randes auch während des Nähzyklus wiederholt ausgerichtet werden oder einfach an bestimmten Stellen, beispielsweise in der Mitte des Nähzyklus.

Unabhängig von der Betriebsabfolge der Ausrichtmittel werden am Ende des Zyklus jeweils die gleichen Schritte ausgeführt: Wenn sich die Ausrichteinrichtung, welche die zusammengenassten Seitenrandecken trägt, der Nähmaschine 14 nähert, löst sich die Führungseinrichtung 26 von selbst von den Stoffzuschnitten und verschiebt sich selbst, falls erforderlich, ausser Weges, so dass die zusammengepassten Ecken direkt unter den Drückerfuss einlaufen können. Kurz vor dem Anschlagen der Ausrichtein-

- 24 -

709846/0915

A 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 24 - 27 I 8948

richtung 10 an der Nähmaschine 14 kann ein (nicht dargestelltes) Schaltmittel betätigt werden. Dies veranlasst unmittelbar das Ablösen der Stoffecken und die Rückkehr der Ausrichteinrichtung 10 in ihre Ausgangsstellung. Hierauf vollendet die Nähmaschine ihren Zyklus einschliesslich Abschneiden der Fadenkette und Anheben des Drückerfusses. Zu diesem Zeitpunkt kann, falls erwünscht, eine automatische Stapeleinrichtung den Stoff erfassen und in vorbestimmter Weise ablegen.

Im folgenden werden die wesentlichen Schritte bei Ausführung einer Flankennaht an zwei Hosenteilen noch einmal zusammengefasst: Zunächst werden die Hosenteile in die Ausrichteinrichtung eingelegt. Hierauf wird die Ausrichteinrichtung an den Hosenteilen entlang nach abwärts verschwenkt, wodurch die Seitenkante der Hosenteile gegen eine Kantenführung gedrückt wird, d.h. die Ausrichteinrichtung positioniert die Hosenteile in vorbestimmter Weise.

Nach dem Abfühlen der unteren Kante des kürzesten Hosenteils läuft eine Arbeitsschrittfolge ab, die in irgendeiner besonderen Reihenfolge folgende Arbeitsschritte einschliesst: Klemmen, Abfühlen und Ausrichten. Nach der Ausrichtung der unteren Kante in vorbestimmter Weise wird die Nähmaschine betätigt. Hierauf überwinden die oberen und unteren Stoffschieber der Nähmaschine eine Kraft, die entweder auf die Schwerkraft oder eine andere Einrichtung zurückgeht, so dass in kontinuierlicher Weise eine Stichbildeoperation an den Stoffstücken ausgeführt wird. Dabei sind im Verlauf dieses Arbeitsschrittes die Stoffteile unter einer bestimmten Spannung. Wenn sich die Ausrichteinrichtung den Stichbildemitteln nähert, löst sich eine Stofführungsein-

- 25 -

709846/091 5

Λ 42 286 m

m - 163

20.April 1977 - 25 -

richtung von selbst vom Stoff und verschiebt sich in eine nicht störende Stellung. Kurz vor einer Berührung der Ausrichteinrichtung mit der Nähmaschine werden die Stoffteile losgelassen, die Nähmaschine vollendet ihren Nähzyklus und die Ausrichteinrichtung kehrt zum Zwecke einer erneuten Beschickung mit Stoffteilen in ihre Ausgangsstellung zurück.

Es v/ird also erfindungsgemäss ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Orientierung flächiger Werkstücke vorgeschlagen, welches die eingangs genannten Ziele und Vorteile erfüllt.

709846/0915

ORIGINAL INSPECTED

Claims (8)

DR.-ING. DIPL.-INfi. M. SC. DIPL.-PHVS. Γ»Ρ OIPL.-MHVS. HÖGER - STELLRECHT - GRIESSBACH - HAECKER PATENTANWÄLTE IN STUTTGART A 42 286 m m - 163 20.April 1977 Firma Union Special Corporation, 400 North Franklin Street, Chicago, USA, 60610 Patentansprüche :

1. Verfahren zum Ausrichten flächiger Werkstücke, insbesondere Stoffstücke, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

(a) Die Werkstücke werden in eine Kantenausrichtvorrichtung eingelegt;

(b) die Werkstücke werden durch die Ausrichtvorrichtung bewegt, um bestimmte Werkstückkantenteile auszurichten;

(c) die relativen Positionen der Werkstücke werden abgafühlt und

(d) die Werkstücke werden in Abhängigkeit von der jeweils abgefühlten Position festgehalten und in eine vorbe stimmte Lage verschoben, um weitere Kantenteile auszurichten.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anxspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Elemente:

709846/0915

ORIGINAL INSPECTED

Λ 42 286 m m - 163

2O.Anril 1977 - 2 -

(a) Aufnahmaeinrichtungen (209,215) zur Aufnahme einer Reihe flächiger Werkstücke (237,239);

(b) Sensoren (223,225) zum Abfühlen eines bestimmten Teils eines Werkstücks;

(c) Halte- und Bewogungsmittel (103,105,107; 143,147) zum Verbringen eines Werkstücks (237) in eine vorgegebene Lage relativ zu einem anderen Werkstück (235).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass den Aufnahmeeinrichtungen (209,215) eine Kantenausricht- und Führungseinrichtungen (241,243) sowie ein Trägergestänge (1OO) zugeordnet sind und die Kantenausricht- und Führungseinrichtungen durch das Trägergestange entlang einer ersten Kante des Werkstücks bexvegbar sind, und dass ein Sensor (223,225) eine zweite Kante des Werkstücks abfühlt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ebensoviele Sensoren (223,225) und Haltemittel (143, 147) wie Werkstücke (237,239) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtungen (209,215) Seitenteile der Werkstücke (237,239) aufnehmen und die Ausricht- und Führungseinrichtungen (241,243) diese Seitenteile in eine vorbestimmte Lage verbringen, dass die Sensoren (223, 225) andere Seitenteile der Werkstücke abfiihlen und dass

— 3 —

709846/0915

A 42 286 m

m — 163 «* ί

20.April 1977 -3- Z/

die Haltemittel (143,147) diese anderen (unteren) Seitenteile einzeln festhalten und in vorbestimmter Lage ausrichten .

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch ein Trägergestänge (100) für die Halte- und Bewegungsmittel (103,105,107;143,147), welches durch einen gesteuerten Antrieb (62) in kontrollierter Weise relativ zu einer Nähmaschine (14) bewegbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der die ausgerichteten Stoffstücke (237,239) verarbeitende Nähmaschine (14) eine Oberkantenklammer (36) , eine Überführungsklammer (50) und eine Mittelklammer (52) zugeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ausgerichteten Stoffstücke (237,239) während der Vernähung in den als Klemmeinrichtungen (143,147) ausgebildeten Halteeinrichtungen festgehalten verbleiben.

709846/0915