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Opti Patent-, Forschungs- und Fabrikations-AG
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Burgstraße 24 8750 Glarus - Schweiz Verfahren zur Erkennung von Stichfehlern
bei der Herstellung von Nähnähten Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein
Verfahren zur Erkennung und Erfassung von Stichfehlern bei der Herstellung von Nähnähten,
insbesondere beim Aufnähen von kontinuierlichen Reißverschlußgliederreihen auf zugeordnete
Tragbänder, wobei die Fadenspannung beim Nähvorgang gemessen und eine Abweichung
der Faden- -spannung von einem Sollwert als Fehlstich erfaßt wird. Verfahren zur
Erkennung und Erfassung von Stichfehlern bei der Herstellung von Nähnähten sind
in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Zumindest beim Aufnähen von kontinuierlichen
Verschlußgliederreihen auf zugeordnete Tragbänder im Zuge der ReiRverschlußfertigung
erfolgt
die Erkennung und Erfassung von Stichfehlern bisher ausschließlich
durch Sichtkontrollen, die nach der Nähoperation durchgeführt werden. Im Rahmen
von Versuchen (von denen nicht bekannt ist, ob sie zum Stand der Technik gehören
oder privater Natur sind) wurde bereits die Faden spannung beim Nähvorgang gemessen
und sollte eine Abweichung der Fadenspannung von einem Sollwert als Fehlstich erfaßt
werden. Das führt jedoch nicht zum Erfolg, da die bei der Einstellung der Fadenspannung
je nach Nähgut und Stichform, aber auch die während des Maschinenlaufes sich ergebenden
Fadenspannungsschwankungen (die aus Fadenrauhigkeit, Stichzahl, Fadenschwingung,
Abzugswiderstand von der Nähfadenspule resultieren) die Größenordnung der Schwankung
der Fadenspannung erreichen, die auf Stichfehlern beruht. - Werden Kettstich- oder
Doppelkettstichnähte zur Verbindung hochbelasteten Textilgutes, wie Taschen, Beutel,
Ober- und/oder Unterwäsche, besonders aber bei Reißverschlüssen zur Befestigung
der Reißverschlußgliederreihen an den Tragbändern eingesetzt, so kann es durch Stichfehler
zum Auftrennen der Nähverbindung und damit zum öffnen großer Nahtstellen kommen.
Daher sind Verfahren zur Erken-l nung und Erfassung von Stichfehlern gerade dann
für die Qualität kontrolle hergestellter Güter von großer Bedeutung, wenn dabei
mit Kettstichnähten gearbeitet wird, die andererseits wegen ihrer Wirtschaftlichkeit
mehr und mehr eingesetzt werden. Das gilt insbesondere ebenfalls für das Aufnähen
von kontinuierlichen Reißverschlußgliederreihen auf zugeordnete Tragbänder, wenn
zwischen den einzelnen Verschlußgliedern die Stiche der Nähnaht geführt werden müssen.
Kleinste Teilungsungenauigkeiten in den Reißverschlußgliederreihen oder Ungleichmäßigkeiten
der Transportorgane genügen, um die Nähnadel abzulenken und so das Verschlingen
der Nadel- mit den Greiferfäden auszuschließen. Tritt ein Stichfehler auf, so sind
Reklamationen die Folge.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Erkennung
und Erfassung von Stichfehlern bei der Herstellung von
Nähnähten
anzugeben, mit dem Stichfeler mit Siciierheit erkannt werden können.
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung un Erfassung von
Stichfehlern bei der Herstellung von Nähnahten, insbesondere beim Aufnähen von kontinuierlichen
Reißverschlußgliederreihen auf zugeordnete Tragbänder, wobei die Fadenspannung beim
;{ähvorgang gemessen und eine Abweichung der Fadenspannung von einem Sollwert als
Fehlstich erfaßt wird. Die Erfindung besteht darin, daß aus der Fadenspannung ein
Schwellwert gebildet sowie eine vorgegebene positive Abweichung der Fadenspannung
von diesem Schwellwert (oder eine entsprechende Änderung des Verhältnisses Schwellwert/
Fadenspannung) als Fell stich erfaßt wird. Nach bevorzugter Ausführungsform der
Erfindung wird aus der Fadenspannung elektrisch ein Mittelwert gebildet und wird
dieser Mittelwert mit einem Sollwertgewicht zu einem Schwellwert multipliziert.
- Die Erfindung geht insoweit zunächst von der Erkenntnis aus, daß bei einer Nähoperation
Schwankungen der Fadenspannung, die nicht auf einem Stichfehler beruhen, bei der
Mittelwertbildung gleichsam ausgemittelt werden. Wird der Mittelwert dann mit dem
Sollwertgewicht multipliziert, welches den Mittelwert so weit anhebt, daß die Schwankungen
der Fadenspannung, die nicht auf einem Stichfehler beruhen, unter der so gebildeten
Schwelle bleiben, so werden sicher die Schwankungen der Fadenspannung, die über
der Schwelle liegen, erfaßt. Die Einstellung könnte stets so getroffen werden, daß
eine auf Stichfehler beruhende Schwankung der Fadenspannung mit ihrer Spitze über
der Schwelle liegt, Anders ausgedrückt, werden erfindungsgemäß nicht die momentanen
Fadenspannungswerte direkt zur Erkennung eines Stichfehlers herangezogen, sondern
vielmehr die Verhältnisgrößen aus den Mittelwerten der Schwankungen der Fadenspannung
bei normalen Lauf der Nähmaschine mit den bei Stichfehlern auftretenden Spitzenwerten
verglichen. Die Mittelwerte der Fadenspannung werden dazu zur Bildung der Schwelle
mit einem einstellbaren, konstanten Faktor (Prozent) belastet
und
mit den bei Stichfehlern auftretenden Größen verglichen. Das alles kann mit den
Hilfsmitteln der modernen Meß- und Steuerungstechnik ohne weiteres verwirklicht
werden, zum Beispiel durch Einsatz von Meßgeräten mit Selbstlerneffekt. Im allgemeinen
wird man per Integration der über einen bestimmten Zeitraum gemessenen Fadenspannung
den zeitlichen Mittelwert bilden, wobei die Integration kontinuierlich durchgeführt
werden kann oder auch nur in bestimmten zeitlichen Intervallen die Fadenspannung
erfaßt. Die Mittelwertbildung selbst kann die Bildung eines arithmetischen Mittels,
die Bildung eines geometrischen Mittels oder auch die Bildung eines nach einem anderen
Gesetz aufgebauten Mittels sein.
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- Aus obigen Erläuterungen folgt, daß im Rahmen der Erfindung auch
eine Verfahrensweise liegt, die dadurch gekennzeichnet ist, daß aus der Fadenspannung
elektrisch die Umhüllende der Fadenspannung gebildet und diese als Schwellwert eingesetzt
wird.
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Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. So kann man bei wiederholt auftretenden
nähtechnisch gleichen Nähoperationen den Mittelwert fixieren und mit diesem fixierten
Mittelwert arbeiten. Es besteht aber auch die Möglichkeit, während der zu überwachenden
Nähoperation die Faden spannung fortlaufend (wenn auch gegebenenfalls in bestimmten
Intervallen) zu messen und dabei den Mittelwert zu bilden, - während gleichzeitig
die Fadenspannung mit der aus dem Mittelwert gebildeten Schwelle in der beschriebenen
Weise verglichen wird. Die Messung der Fadenspannung kann induktiv, kapazitiv oder
galvanisch erfolgen und wird im allgemeinen als elektrische Größe erfaßt.
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Ein anderer Vorschlag der Erfindung geht dahin, daß durch die Fadenspannung
ein Ventil in einer pneumatischen Druckleitung verstellt wird,deren Druckmittel
eine elastisch verformbare Stellmembran Schwellwert bildend beaufschlagt, und dascvon
der Stellmembran
eine Stellstange verstellt wird, die bei Abweichung
der Fadenspannung vom Schwellwert zugeordnete Kontakte schließt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung:
Fig. 1 eine Nähmaschine mit elektrischer Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens, Fig. 2 ein Schema des erfindungsgemasen Verfahrens mit Mittelwertbildung,
Fig. 3 die graphische Darstellung der für das Verfahren nach Schema der Fig. 2 wesentlichen
Größen in Abhängigkeit von der Zeit, Fig, 4 entsprechend Fig. 3 die graphische Darstellung
der für eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wesentlichen
Größen in Abhängigkeit von der Zeit, Fig. 5 ein Schema gemäß der Fig, 2 mit Einrichtung
zur pneumatischen Erfassung der Fadenspannung.
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Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Nähmaschine 1 ist eine Kettstichnähmaschine
und besitzt eine auf- und niedergehende Näh-' nadel 2 mit der der Nadelfaden 3 geführt
wird sowie einen Greifer 4, der den Greiferfaden 5 führt. Die Bewegung der Nähnadel
2 einerseits, des Greifers 4 andererseits sind durch Doppelpfeile angedeutet. Auf
der Arbeitsplatte 6 liegt das Nähgut 7, es mag sich dabei um eine kontinuierliche
Reißverschlußgliederreihe 8 aus Runststoffmonofilament mit Tragband 9 handeln. Der
Nadelfaden 3 wird der Nähnadel 2 in üblicher Weise über einen FadenspannXr
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zugeführt und von einer Spule 11 abgezogen. Auf dem Weg des Nadelfadens 3 liegt
eine induktiv arbeitende Vorrichtung 12 zur Messung der Fadenspannung. Verändert
sich die Fadenspannung, so bewegt sich der Fühler 13 dieser Vorrichtung in Richtung
des Doppelpfeiles 14 und die dadurch bedingten induktiven Änderungen des Stromkreises
15 sind meßtechnisch erfaßbar.
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Aus Fig. 2 wird deutlich, daß diese Änderungen einer Einrichtung 16
zur Mittelwertbildung zugeführt werden0 Es mag sich dabei um eine Integrationseinrichtung
der schon vorbeschriebenen Funktion handeln, die eine zeitliche Integrations vornimmt
und gleichzeitig den zeitlichen Mittelwert bildet. Der gebildete Mittelwert wird
über eine Einrichtung 17, die den Mittelwert mit einem Sollwertgewicht multipliziert
und die Schwelle oder den Schwellwert bildet, dem Vergleicher 18 zugeführt. Dem
Vergleicher 18 wird außerdem kontinuierlich die Fadenspannung zugeführt mit dem
Ergebnis, daß dann, wenn die Fadenspannung den Schwellwert überschreitet, eine Fehlstichmeldung
an einer entsprechenden Anzeigevorrichtung 19 erfolgt. Im Ergebnis ist also ein
Verfahren verwirklicht, bei dem aus der Fadenspannung bei einer Nähoperation der
Mittelwert gebildet, dieser Mittelwert mit einem Sollwertgewicht multipliziert und
die so gebildete Größe als Schwellwert eingesetzt wird, der von der Fadenspannung
eines Fehlstiches überschritten wird. Dabei zeigt das Schema die bevorzugte Ausführungsform
der Erfindung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß während der zu überwachenden
Nähoperation die Fadenspannung fortlaufend, wenn auch zu diskreten Zeiten gemessen
und dabei sowie daraus der Mittelwert und der Schwellwert gebildet werden, während
gleichzeitig die Fadenspannung mit dem aus dem Mittelwert gebildeten Schwellwert
verglichen.
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In Fig. 3 ist zunächst als Ordinate ein Maß für die Fadenspannung
S aufgetragen, als Abszisse läuft die Zeit t. Man erkennt in der
Kurve
I die Scnwankuen der Fadenspannung, wohei die Schwankungen Ia, Ib die üblichen Schwankungen
der Fadenspannung bei einer Nähoperation sind, während die Schwankung Ic einem Fehlstich
entspricht. Die entsprechenden nleßwerte bei einer dikontinuierlichen Messung mögen
die Meßstriche IIa, IIc dargestellt sein. Der daraus resultierende Mittelwert ist
durch die Kurve III dargestellt worden. Der durch die Multiplikation dieses Mittelwertes
mit dem Sollwertgewicht entstandene Schwellwert durch die Kurve IV. an erkennt unmittelbar,
daß die Schwankung Ic, IIc der Fadenspannung, die auf einem Fehlstich beruht, diese
Schwelle II überschreitet, was die Auslösung eines entsprechenden Signals zur Folge
hat. Die Ausführungsform nach Fig. 4 zeigt wiederurn als Abszisse die Zeit t, als
Ordinate die Fadenspannung und als Kurve I deren Schwankungen Ia, Ib beim normalen,
Fehlerfreien Nahen mit Fehlstichen Ic. Außerdem ist die Umhüllende IV eingezeichnet,
die als Scliwellwert funktioniert. Die positive Amplitude Ic der Fehlstiche übersteigt
diesen Schwellwert.
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Die Fig. 5 trägt das Schema einer pneumatisch wirkenden Einrichtung.
- Die einströmende Druckluft wird von einem über einen Fühler 13 durch die Fadenspannung
beaufschlagten Ventil 20 in der Druckluftleitung 21 mengenmäßig gesteuert. Bei nahstichfehlerfreien
Funktion kann entsprechend der Größe der anliegenden Fadenspannung mehr oder weniger
Druckluft in den Raum 22a gelangen und über das Drosselventil 22 wieder en-tweichen.
Je nach egulierung der Kalibrierdüse 23 entsteht in zeitlicher Folge im Raum 24a
Druckausgleich. Bei längerzeitlicher Vertinderung der Fadenspannung kommt es in
der an die Räume 22a und 24a angeschlossenen, mit einer elastischen Membran versehenen,
Druckmembrandose 25 niit mit der Membran 26 und den Kammern 22b und 24b zu keinen
kontaktauslösenden Druckdifferenzen, da über die Kalibrierdüse 23 bei langsam steigenden
oder fallenden nderungen Druckausgleich bewirkt wird. Bei Nähstichfehlern schließt
demgegenüber das Ventil 20 kurzzeitig. Im Raum 22a entsteht gegenüber dem Raum 24a
ein
Minderdruck, der über die Kalibrierdüse 23 momentan nicht ausgeglichen
werden kann. Der in den Räumen 24a und 24b herrschende Überdruck bewegt die Membran
26 und schließt so den Fehleranzeigekontakt 27.