DE3837924A1 - Geregelte kantenfuehrungseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine geregelte Kantenführung gemäß Ober­ begriff des Patentanspruches 1.

Aus der DD-PS 2 36 236 ist eine Kantenführungseinrichtung bekannt, bei der zwei hubbewegliche Zungen über einer festen Grundplatte angeordnet sind. Die Zungen und die Grundplatte sind mit Luft beaufschlagt, die von oben und von unten in die Zwischenräume zwischen den Zungen austritt. In den beiden Zwischenräumen wird die Kante je eines Zuschnitteiles während des Nähvorganges ge­ führt. Die Luftbeaufschlagung hält die Zungen und Zuschnitteile in der Schwebe. Auf der obersten Zunge befindet sich ein Gewicht.

In der DE-PS 37 39 699.4 wird eine Einrichtung zum Führen der Kanten vorgeschlagen, bei der in den Zungen und der Grundplatte von oben und von unten in den jeweiligen Abstand ragend, in Lager­ betten Walzen angeordnet sind. Die Walzen liegen frei beweglich, ohne Achse in den Lagerbetten. Jedes Lagerbett nimmt eine Walze auf. Die Lagerbetten sind mit Düsen versehen, die die Walzen in der Schwebe halten. Der obersten Zunge ist ein Gewicht zugeordnet.

Diese Erfindungen haben den Nachteil, daß die aus den Düsen aus­ tretende Luft während des Nähprozesses konstant ist. Das gleiche trifft auch auf die Zungen wirkende Kraft zu.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die für die Führung der Kanten erforderliche Luft und die Kraft, die auf die Zungen wirkt entsprechend der Kontur der Zuschnitteile sowie der Lage des jeweiligen Zuschnitteiles im Kantenführungsgerät zu regeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die an der Unterzunge, Mittel­ zunge und der Oberzunge angeordneten Meßelemente tasten die in den Zwischenräumen zwischen den Zungen befindlichen Zuschnitt­ teilkanten ab. Dabei ist jedem Zuschnitteil ein Meßelement zu­ geordnet, das heißt in jedem Zwischenraum bzw. im Bereich jedes Zwischenraumes befindet sich ein Meßelement. Jedes Meß­ element ist mit einem Regler, dem ein Stellglied und ein Druck­ minderventil nachgeordnet sind, verbunden. Hinter dem Druckmin­ derventil teilt sich die Druckluftleitung in zwei Abzweigungen. Die eine Abzweigung ist mit einer Drossel, an die sich Luftaus­ trittsöffnungen anschließen, versehen. Die Luftaustrittsöffnungen befinden sich entweder direkt in der Oberzunge, der Mittelzunge und der Unterzunge und der gerichtete Luftstrahl tritt in die Zwischenräume aus, oder die Luftaustrittsöffnungen befinden sich in Lagerbetten, die in den Zungen angeordnet sind.

In der anderen Abzweigung der Druckluftleitung sind zwei Drosseln angeordnet, zwischen denen die Druckluftleitung für einen Arbeits­ zylinder angeordnet ist.

Die Mittelzunge ist fest angeordnet. Die Oberzunge und die Unter­ zunge, an denen die Arbeitszylinder befestigt sind, sind mittels diesen in ihrer Kraft gegen die aus den Luftaustrittsöffnungen ausströmende Luft einstellbar.

Das Meßelement ist z. B. ein Dehnmeßstreifen, der auf einem Träger, der als Formteil ausgebildet ist, angeordnet ist. Jeder Träger ist an einem Ende an einer der Zungen fest angebracht. Das andere Ende ist in einer Aussparung in der gegenüberliegenden Zunge frei be­ weglich. In einer anderen Ausführungsvariante ist das Meßelement eine CCD-Zeile, die in die Zwischenräume weisend, quer zur Transport­ richtung der Zuschnitteile in den Zungen angeordnet ist.

Als weiteres opto-elektronisches Meßelement kommen Differenzfotodioden zum Einsatz, die in den Zungen angeordnet sind. Außerdem wird ein mechanisches Meßelement eingesetzt, das aus einem, den Zwischen­ raum überspannenden, in Aussparungen horizontal verschiebbaren An­ schlag besteht, an dessen Schubstange ein Geberpotentiometer an­ geschlossen ist.

Die Schnittkante jedes Zuschnitteiles wird von dem ihm zugehörigen Meßelement abgetastet. Dabei wird der Sollwert der Lage der Kante und die Größe der Abweichung vom Sollwert in beiden Richtungen ge­ messen und aus dem Meßergebnis die Regelung abgeleitet, derart, daß der Druck vor den Luftaustrittsöffnungen und die Kraft, die über die Arbeitszylinder auf die Ober- und die Unterzunge wirksam wird, verändert werden.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Gesamtansicht des Regelkreises mit zwei Arbeits­ zylindern;

Fig. 2 die Anordnung des Dehnmeßstreifens zwischen zwei Zungen (Seitenansicht);

Fig. 3 die Draufsicht nach Fig. 2;

Fig. 4 die Anordnung einer CCD-Zeile;

Fig. 5 die Anordnung der Differenzfotodiode und

Fig. 6 die Anordnung eines Geberpotentiometers.

In den Zwischenräumen 1; 2 bzw. an der Unterzunge 3, der Mittel­ zunge 4 und der Oberzunge 5, in die Zwischenräume 1; 2 weisend, sind Meßelemente 6 angeordnet. Das jeweilige Meßelement 6 erkennt die Schnittkannte des Zuschnitteiles 7, das sich gerade in dem ent­ sprechenden Zwischenraum 1 bzw. 2 befindet, so wie die Größe der Abweichung der betreffenden Schnittkante von der Sollage 28. Jedem Meßelement 6 ist ein Regler 8 und diesem ein Stellglied 9 nachgeordnet. Das Stellglied 9 steuert ein Druckminderventil 10 an. Die am Druckminderventil 10 in der Druckluftleitung 11 ankommen­ de Druckluft wird hier auf den für die Führung der Zuschnitteile 7 benötigten Druck gebracht.

Hinter dem Druckminderventil 10 teilt sich die Leitung 12 für die Druckluft. In der zu den Luftaustrittsöffnungen 14 in den Zungen 3 bis 5 führenden Leitung 12 ist eine Drossel 13 angeordnet. Der andere Teil der Leitung 12 ist mit zwei Drosseln 15 und 16 ver­ sehen, zwischen denen die Leitung für den Arbeitszylinder 17 ab­ zweigt. Dabei muß bei den Drosseln 15 und 16 ein Mindestdurchfluß gesichert sein und bei der Drossel 13 und der Luftaustrittsöffnung 14 wird ein minimaler Durchlaß angestrebt. Die Drosseln 13 und 15; 16, die dem selben Meßelement 6, also einem Regelkreis zugeordnet sind, sind aufeinander abgestimmt. Zu jedem Zuschnitteil 7 gehört ein Meßelement 6, das in einem separaten Regelkreis integriert ist. Außerdem ist jedem Regelkreis ein separater Arbeitszylinder 17 zugeordnet. Dabei ist bei der Verwendung von Oberzunge 5, Mittel­ zunge 4 und Unterzunge 3 ein Arbeitszylinder 17 an der Unterzunge 3 und ein Arbeitszylinder 17 an der Oberzunge 5 befestigt. Die Unterzunge 3 und die Oberzunge 5 sind hubbeweglich gegenüber der fest angeordneten Mittelzunge 4.

Als Meßelement 6 werden gemäß Fig. 2 und 3 Dehnmeßstreifen 18 eingesetzt. Jeder Dehnmeßstreifen 18 ist auf einem Träger 19 be­ festigt. Der Träger 19 ist in seinem oberen oder unteren Bereich an einer Zunge 3 bis 5 fest angeordnet. Eins seiner Enden ist frei in einer Aussparung 25 einer Zunge 3 bis 5 beweglich. Der Träger 19 ist zwecks besserer Biegsamkeit als Formteil ausgebildet und in dem Bereich angeordnet, in dem sich die Sollage 28 des entsprechen­ den Zuschnitteiles 7 befindet. Das vom Dehnmeßstreifen 18 gelie­ ferte kontinuierliche Signal gibt die genaue Lage der Kante 22 an.

In Fig. 4 ist eine CCD-Zeile 20 dargestellt, die ebenfalls als Meßelement 6 einsetzbar ist. Die CCD-Zeile 20 ist quer zur Transportrichtung 29 des Zuschnitteiles 7 angeordnet. Dabei ist die Sollage 28 für die Führung des entsprechenden Zuschnitteiles 7 etwa in der Mitte der CCD-Zeile 20. Die CCD-Zeile 20, der eine Lichtquelle 21 zugeordnet ist, ist in den Zungen 3 bis 5 ange­ ordnet. Sie liefert je nach dem, in welchem Bereich derselben sich die Kante 22 befindet, eine entsprechende Signalfolge.

Die in Fig. 5 dargestellte Differenzfotodiode 23 dient ebenfalls als Meßelement 6. Sie ist in dem Bereich, in dem sich die Sollage 28 für die Kante 22 befindet in den Zungen 3 bis 5 angeordnet. Die Sollage 28 der Zuschnitteile 7 ist bei ihr genau in der Mitte zwischen den beiden Dioden.

Ein mechanisches Meßelement 6 ist z. B. der in Fig. 6 dargestellte Anschlag 24. Er ist in Aussparungen 25 der Zungen 3 bis 5 im Soll­ bereich quer zur Transportrichtung 29 des Zuschnitteiles 7 ver­ schiebbar und liefert bei Abweichungen vom Sollwert, hervorgerufen durch die Abweichung der Lage der Kante 22 von der Sollage 28, über ein an seiner Schubstange 26 angeschlossenes Geberpotentiometer 27 Signale, die die tatsächliche Lage der Kante 22 des Zuschnitteiles 7 anzeigen. Durch eine Federkraft wird der Anschlag 24 in seine Ausgangslage zurückgestellt.

Die Wirkungsweise der geregelten Kantenführungseinrichtung ist folgende:

Während des Nähprozesses werden die Kanten 22 der Zuschnitteile 7 durch die Zwischenräume 1; 2 eines Kantenführungsgerätes gezogen. Dabei liegt immer ein Zuschnitteil 7 in einem Zwischenraum 1; 2. Um eine Deckungsgleichheit der Kanten 22 während des Nähprozesses zu garantieren, müssen diese durch das Kantenführungsgerät an einer ganz bestimmten Stelle, die als Sollage 28 bezeichnet wird, hin­ durchlaufen. Diese Sollage 28 ist dann erfüllt, wenn das jeweilige Meßelement 6 keine Regelabweichung feststellt. Beide Meßelemente 6 arbeiten unabhängig voneinander. Ist die Kante 22 von der Sollage 28 entfernt, so wird, je nach dem wie groß die Entfernung von dieser ist, eine entsprechende Signalfolge vom Meßelement 6 bereit­ gestellt. Das jeweilige Signal wird im Regler 8 ausgewertet und entsprechend diesem ausgewerteten Signal wird über das Stellglied 9 das Druckminderventil 10 beeinflußt, das heißt wenn die Kante 22 sich zu weit von der Sollage 28 im Meßelement 6 entfernt, wird der Druck über das Druckminderventil 10 erhöht. Übt die Kante 22 einen zu starken Druck auf das Meßelement 6 aus, bzw. ist dieses zu weit bedeckt, so wird durch den Regler 8 der Druck im Druck­ minderventil 10 verringert. Der Ausgangsdruck des Druckminder­ ventils 10 liegt an den Drosseln 13 und 15 ein. Die Drossel 13 beeinflußt die Luftmenge, die aus den Luftaustrittsöffnungen 14 ausströmt. Die Drosseln 15 und 16 dienen zur Einstellung des auf den Arbeitszylinder 17 wirkenden Druckes, wobei das Verhältnis dieses Druckes zum Druck vor den Luftaustrittsöffnungen 14 immer konstant bleibt, das heißt bei Änderung des Ausgangsdruckes des Druckminderventils 10 ändern sich die Drücke am Arbeitszylinder 17 und an den Luftaustrittsöffnungen 14 proportional zueinander.

Eine Erhöhung des Druckes am Druckminderventil 10, die die zu weit aus der Kantenführungseinrichtung herausgelaufene Kante 22 wieder in ihre Sollage 28 bringen soll, verstärkt die Führungs­ kräfte, die auf das Zuschnitteil 7 in der Kantenführungseinrichtung wirken. Das geschieht bei Kantenführungseinrichtungen, die nur mit Luft arbeiten so, daß der Druck an den Luftaustrittsöffnungen 14 ansteigt und der gerichtete Luftstrahl das Zuschnitteil 7 wieder in die Sollage 28 bringt. Gleichzeitig bewirkt aber die Erhöhung des Druckes an den Luftaustrittsöffnungen 14, daß sich die durch das Luftpolster in der Schwebe gehaltene Oberzunge 5 sowie die Unterzunge 3 von der feststehenden Mittelzunge 4 weiter entfernen und somit die Führungskräfte nicht erhöht werden. Dem wirkt die proportionale Erhöhung des Druckes im Arbeitszylinder 17 entgegen, der den Abstand zwischen der Mittelzunge 4 und der Oberzunge 5 bzw. der Unterzunge 3 konstant hält.

Dieselbe Wirkung tritt bei der Kantenführungseinrichtung mit Walze auf. Hier werden durch die Erhöhung des Druckes an den Luftaus­ trittsöffnungen 14, die sich in den Lagerbetten der Walzen be­ finden, die Walzen stärker gegeneinander gedrückt. Das geschieht aber auch nur dann, wenn sich der Druck im Arbeitszylinder 17 ebenfalls entsprechend erhöht. Durch die Druckerhöhung der Walzen werden die Führungskräfte, die auf das Zuschnitteil 7 wirken, das zwischen den Walzen hindurchgeführt wird, erhöht. Durch die Ver­ minderung des Ausgangsdruckes am Druckminderventil 10 läuft der soeben beschriebene Vorgang entgegengesetzt ab, so daß die Füh­ rungskräfte verringert werden und das jeweilige Zuschnitteil 7, das einen zu starken Druck auf das Meßelement 6 ausübte bzw. diese zu weit bedeckte, wieder in seine Sollage 28 zurückkehrt.

Durch die Anordnung von zwei separaten Regelkreisen wird jedes Zuschnitteil 7 unabhängig vom anderen bewegt, so daß eine Deckungs­ gleichheit der Kanten 22 und eine konstante Nahtschenkelbreite garantiert wird.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung ist es auch möglich, Nähte zu schließen, bei denen die Nahtschenkel der Zuschnitteile 7 unter­ schiedlich breit sein müssen.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Zwischenraum
2 Zwischenraum
3 Unterzunge
4 Mittelzunge
5 Oberzunge
6 Meßelement
7 Zuschnitteil
8 Regler
9 Stellglied
10 Druckminderventil
11 Druckluftleitung
12 Leitung
13 Drossel
14 Luftaustrittsöffnungen
15 Drossel
16 Drossel
17 Arbeitszylinder
18 Dehnmeßstreifen
19 Träger
20 CCD-Zeile
21 Lichtquelle
22 Kante
23 Differenzfotodiode
24 Anschlag
25 Aussparung
26 Schubstange
27 Geberpotentiometer
28 Sollage
29 Transportrichtung

Claims (8)

1. Geregelte Kantenführungseinrichtung mit einer feststehenden und zwei hubbeweglichen Zungen, die Luftaustrittsöffnungen besitzen, wobei der oberen Zunge ein Gewicht zugeordnet ist, und sich zwischen den Zungen Zwischenräume befinden, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zwischenräumen (1; 2) bzw. an der Unterzunge (3), der Mittelzunge (4) und der Oberzunge (5) in dem Bereich, in dem sich die Sollage (28) einer Kante (22) eines Zuschnitteiles (7) befindet, ein Meßelement (6) ange­ ordnet ist, daß mit einem Regler (8), dem ein Stellglied (9) und ein Druckminderventil (10) nachgeordnet sind, verbunden ist und eine Leitung (12) ist in ihrer einen Abzweigung mit einer Drossel (13) und Luftaustrittsöffnungen (14) versehen und in ihrer anderen Abzweigung sind zwei Drosseln (15 und 16) angeordnet, zwischen denen eine Leitung für einen Arbeits­ zylinder (17) angebracht ist.

2. Geregelte Kantenführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Zuschnitteil (7) ein Meßelement (6) mit einem entsprechenden separaten Regelkreis zugeordnet ist.

3. Geregelte Kantenführungseinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelzunge (4) fest angeord­ net ist, und die Unterzunge (3) und die Oberzunge (5), an denen je ein Arbeitszylinder (17) befestigt ist, mittels diesem hubbeweglich sind.

4. Geregelte Kantenführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (6) ein Dehnmeßstreifen (18) ist, der auf einem Träger (19), der als Formteil ausgebildet ist, angeordnet ist.

5. Geregelte Kantenführungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Träger (19) an einer der Zungen (3 bis 5) fest angeordnet ist und die Zwischenräume (1; 2) durch­ greifend, mit dem frei beweglichen Ende in eine Aussparung (25) der gegenüberliegenden Zunge (3 bis 5) hineinragt.

6. Geregelte Kantenführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (6) eine CCD-Zeile (20) ist, die in die Zwischenräume (1; 2) weisend, quer zur Transport­ richtung (29) der Zuschnitteile (7) in den Zungen (3) bis (5) an­ geordnet ist.

7. Geregelte Kantenführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (6) eine Differenzfotodiode (23) ist, die in den Zungen (3) bis (5) angeordnet ist.

8. Geregelte Kantenführungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement (6) ein mechanisches Meß­ element ist, das aus einem, den Zwischenraum (1; 2) über­ spannenden, in Aussparungen (25) horizontal verschiebbaren Anschlag (24) besteht, an dessen Schubstange (26) ein Geber­ potentiometer (27) angeschlossen ist.