AT506966B1 - METHOD AND DEVICE FOR IDENTIFYING A PLASTIC FIBER - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR IDENTIFYING A PLASTIC FIBER Download PDF

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AT506966B1
AT506966B1 AT20252008A AT20252008A AT506966B1 AT 506966 B1 AT506966 B1 AT 506966B1 AT 20252008 A AT20252008 A AT 20252008A AT 20252008 A AT20252008 A AT 20252008A AT 506966 B1 AT506966 B1 AT 506966B1
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Description

österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-15Austrian Patent Office AT506 966B1 2010-01-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Kennzeichnen einer Kunststofffaser durch Anbringen von Codemerkmalen.Description: The invention relates to a method and a device for identifying a plastic fiber by attaching code features.

[0002] In der Bekleidungsindustrie sehen sich immer mehr Hersteller, insbesondere Markenanbieter, einem immer größeren Konkurrenzdruck ausgesetzt, wobei sie Schäden dadurch erleiden, dass in steigendem Umfang Kopien von Markenbekleidungsstücken auf den Markt gelangen; die unter bekannten Marken vertriebenen Billigprodukte sind häufig für Kunden ebenso wie für den Einzelhandel kaum, zumindest nicht ohne direkten Vergleich, von der Originalware unterscheidbar.In the clothing industry, more and more manufacturers, in particular brand suppliers, are exposed to ever increasing competitive pressure, suffering damages as a result of the increasing number of copies of branded clothing being put on the market; The low-priced products sold under known brands are often scarcely distinguishable from the original product for customers as well as for retailers, at least not without direct comparison.

[0003] Zur Authentizitätsprüfung von Waren, insbesondere auch Textilerzeugnissen, wurde in der DE 10 2004 060 315 A1 bereits vorgeschlagen, eine Markierung in Form eines Musters auf der Oberfläche der jeweiligen Ware aufzubringen, um so eine lokale Änderung von physikalisch messbaren Eigenschaften der Oberfläche zu erhalten. In einem späteren Identifikationsschritt werden Transmission, Reflexion oder Streuung einer Analysestrahlung infolge der so geänderten Oberfläche detektiert; bei der Kennzeichnung erfolgt die Bestrahlung, die gegebenenfalls auch eine photochemische Reaktion an der Oberfläche der jeweiligen Ware bewirken kann, insbesondere durch eine Maske hindurch, welche das Muster enthält, das auf die Oberfläche der Ware abgebildet wird. Diese Technologie ist einerseits aufwändig und auch wegen der Veränderung der Oberfläche für Bekleidungsstücke, die in Bereichen ein unerwünschtes anderes Aussehen erhalten kann, nachteilig, wobei überdies eine Fälschung von so gekennzeichneten Waren weiterhin möglich ist.For authenticating goods, in particular also textile products, it has already been proposed in DE 10 2004 060 315 A1 to apply a marking in the form of a pattern on the surface of the respective product so as to allow a local modification of physically measurable properties of the surface receive. In a later identification step, transmission, reflection or scattering of an analysis radiation due to the thus changed surface are detected; In the case of the marking, the irradiation takes place, which if appropriate can also bring about a photochemical reaction on the surface of the respective product, in particular through a mask which contains the pattern which is imaged onto the surface of the product. On the one hand, this technology is laborious and also disadvantageous because of the alteration of the surface for garments, which may have an undesirable different appearance in areas, and furthermore a counterfeiting of so characterized goods is still possible.

[0004] Aufwendig ist auch die in der DE 195 18 231 A vorgeschlagene Technologie, wobei ein textiles Gewebe, insbesondere für Etiketten und Bänder, beschrieben wird, in dem mindestens ein Kettfaden und/oder Schussfaden enthalten sein soll, der die Kodierung unmittelbar enthalten soll. Im Einzelnen sollen die Fäden dadurch kodiert werden, dass innerhalb des Garnkörpers mikroskopisch kleine Farbpartikel beim Spinnvorgang der Spinnschmelze zugesetzt werden.The technology proposed in DE 195 18 231 A is also complicated, wherein a textile fabric, in particular for labels and tapes, is described, in which at least one warp thread and / or weft thread is to be contained, which is intended to directly contain the coding , Specifically, the threads are to be coded by adding microscopically small color particles to the spinning melt during the spinning process within the package.

[0005] In der DE 101 59 047 A1 ist andererseits die Kodierung eines Fadens durch insbesondere plastische Verformung der Faden-Oberfläche beschrieben, wobei beispielsweise in vorgegebenen Abständen Markierungen am Faden angebracht werden. Hiefür wird auch vorgeschlagen, nur vorübergehend derartige Markierungen, nämlich in Form von Vertiefungen in einer Faden-Ummantelung, vorzusehen, wobei die Ummantelung mit Hilfe von Wasser bzw. Lösungsmittel aufgelöst und entfernt werden kann, um so den Kern, d.h. den eigentlichen Faden, ohne Markierungen freizulegen. Die Markierung wird hier in erster Linie zwecks einfacher Identifizierung, Verarbeitung und Prüfung vorgesehen. Insbesondere wird dabei angeregt, dass jede Markierung Informationen über den Hersteller, den Faden, die Charge etc. enthält. Eine Authentizitätsprüfung, insbesondere eine Kodierung zum Verhindern eines Fälschens der Ware bzw. zum raschen Feststellen von gefälschter Ware, ist hier nicht angesprochen.In DE 101 59 047 A1, on the other hand, the coding of a thread by, in particular, plastic deformation of the thread surface is described, wherein, for example, markings are applied to the thread at predetermined intervals. For this purpose, it is also proposed to provide only temporarily such markings, namely in the form of depressions in a thread sheath, whereby the sheath can be dissolved and removed with the aid of water or solvent so as to remove the core, i. the actual thread without exposing marks. The marking is primarily intended for easy identification, processing and testing. In particular, it is suggested that each label contains information about the manufacturer, the thread, the batch, etc. An authenticity check, in particular a coding for preventing a counterfeiting of the goods or for the rapid detection of counterfeit goods, is not addressed here.

[0006] In der nicht vorveröffentlichten PCT/EP2008/004965 ist eine Kennzeichnung von Fasern mit Hilfe von Laserstrahlung geoffenbart, wobei eine eigene „Seele" der Verbundfaser, die von einer Hülle umgeben ist, durch die Laserstrahlung lokal verändert, insbesondere auch geschmolzen wird. Diese an sich vorzügliche und hinsichtlich der Anbringung von Codeelementen in der Faser praktisch fälschungssichere Kennzeichnung bietet einen guten Ausweg im Hinblick auf das Verhindern von Fälschen von Markentextilien; allerdings hat diese Technik den Nachteil, dass eine spezifische Verbundfaser zugrunde gelegt wird.In the non-prepublished PCT / EP2008 / 004965 an identification of fibers by means of laser radiation is disclosed, wherein a separate "Soul " the composite fiber, which is surrounded by a shell, locally changed by the laser radiation, in particular also melted. This inherently excellent and virtually tamper-proof marking with respect to the placement of code elements in the fiber offers a good way out with regard to preventing counterfeiting of branded textiles; However, this technique has the disadvantage that it is based on a specific composite fiber.

[0007] Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Kennzeichnung von Kunststofffasern in effizienter, kostengünstiger Weise auch dann zu ermöglichen, wenn die Kunststofffaser eine homogene, monolithische Kunststofffaser ist. Weiters ist es Aufgabe der Erfindung, eine möglichst einfache, mit hoher Geschwindigkeit durchführbare „Beschriftung" der Kunststofffasern zu ermöglichen. Ferner soll ein einfaches Auslesen der Codeelemente bei fertigen Textilien sichergestellt werden. 1/15 österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-15 [0008] Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung gemäß den unabhängigen Ansprüchen vor. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object of the invention is therefore to enable labeling of plastic fibers in an efficient, cost-effective manner, even if the plastic fiber is a homogeneous, monolithic plastic fiber. Furthermore, it is an object of the invention to provide a simple as possible, with high speed "label " to allow the plastic fibers. Furthermore, a simple reading of the code elements in finished textiles is to be ensured. 1/15 Austrian Patent Office AT506 966B1 2010-01-15 [0008] To achieve the object, the invention provides a method and a device according to the independent claims. Advantageous embodiments and further developments are specified in the subclaims.

[0009] Bei der vorliegenden Technik wird vorzugsweise eine monolithische Kunststofffaser, bevorzugt aus Polyamid, eingesetzt, wobei örtlich im Zentrum dieser Kunststofffaser mit Hilfe eines Laserstrahls durch Plasma-Wechselwirkung Kennzeichen (Codeelemente) angebracht werden. Diese lokal begrenzte Plasma-Wechselwirkung wird dann erzielt, wenn die Dämpfung für den Laserstrahl innerhalb der Faser, im Strahlengang, nicht zum allgemeinen Aufschmelzen des Fasermaterials führt. Der Laserstrahl muss zum Überschreiten der Plasmaschwelle eine entsprechende Energiedichte haben, z.B. 64 GW/cm2, wobei eine Wechselwirkung bereits mit einer Energie von 8 μϋ bis 25 μϋ pro „Schuss", auch abhängig von der verwendeten Wellenlänge und bei einer Impulsdauer von ca. 1 ns, erreicht wird. Die Laserstrahl-Wellenlänge kann beispielsweise zwischen 337 nm und 633 nm oder 1065 nm liegen. Tests wurden hierbei erfolgreich bei Wellenlängen; von 337 nm, 488 nm, 633 nm und auch 1065 nm durchgeführt. Abhängig von der Färbung der Kunststofffasern und der damit verbundenen Dämpfung wird bei der Kennzeichnung mit unterschiedlichen Lasereinheiten gearbeitet. Dabei ist es durch einfache Versuche ohne Weiteres möglich, passende gängige Laser für die jeweilige Kunststofffaser, aufgrund von einfachen Versuchen, herauszufinden. Um die hohe Energiedichte im Zentrum der Kunststofffasern zu erreichen, ist eine möglichst enge Fokussierung des Laserstrahls im Zentrum der Faser anzustreben, wobei es hierfür weiters günstig ist, eine kegelige Strahlform des Laserstrahls vorzusehen, wobei die Kegelspitze möglichst exakt im Zentrum der Kunststofffaser zu liegen kommen soll. Zu diesem Zweck wird die Lasereinheit mit ihrem Objektiv relativ nahe der Kunststofffaser angeordnet, wobei die Distanz beispielsweise nur ungefähr 500 pm beträgt. Mit einem derartigen „flachen" Kegel kann ein kleiner Fokuspunkt im Zentrum der Faser, mit der damit einhergehenden hohen Energiedichte, erreicht werden. Die Faserstärke, d.h. der Durchmesser der Kunststofffaser, spielt bezüglich der Fokussierung eine geringere Rolle, da nichtsdestoweniger eine gute Fokussierung im Zentrum erreicht werden kann. Gegebenenfalls kann das Objektiv der Lasereinheit geringfügig relativ zur Faser verstellbar sein. Abhängig von der Faserstärke ist allerdings die unterschiedliche Astigmatismus-Wirkung, wobei die Faser-Oberflächenkrümmung je nach Durchmesser der Fasern, beispielsweise im Bereich von 40 pm bis 200 pm, variieren kann. Um hier für eine Kompensation zu sorgen, kann der Strahl auf die Apertur des Objektivs durch einen im Strahlengang des Lasers vorgesehenen asphärischen Spiegel (oder aber auch durch eine asphärische Linse, allgemein durch ein asphärisches optisches Element) aufgeweitet werden, um so die radiale Krümmung der Projektionsfläche zu kompensieren.In the present technique, preferably a monolithic plastic fiber, preferably made of polyamide, is used, wherein locally in the center of this plastic fiber by means of a laser beam by plasma interaction characteristics (code elements) are attached. This localized plasma interaction is achieved when the attenuation for the laser beam within the fiber, in the beam path, does not lead to general melting of the fiber material. The laser beam must have a corresponding energy density to exceed the plasma threshold, e.g. 64 GW / cm 2, whereby an interaction is already achieved with an energy of 8 μϋ to 25 μϋ per "shot", also depending on the wavelength used and with a pulse duration of about 1 ns. The laser beam wavelength may be, for example, between 337 nm and 633 nm or 1065 nm. Tests have been successful at wavelengths; of 337 nm, 488 nm, 633 nm and also 1065 nm. Depending on the color of the plastic fibers and the associated damping, the labeling process uses different laser units. It is easily possible by simple experiments, matching common laser for each plastic fiber, due to simple experiments, find out. In order to achieve the high energy density in the center of the plastic fibers, as close as possible focusing of the laser beam in the center of the fiber is desirable, and it is further favorable to provide a conical beam shape of the laser beam, the cone tip come to lie as accurately as possible in the center of the plastic fiber should. For this purpose, the laser unit is arranged with its lens relatively close to the plastic fiber, the distance is for example only about 500 pm. With such a "shallow " Cone, a small focal point in the center of the fiber, with the associated high energy density, can be achieved. The fiber thickness, i. the diameter of the plastic fiber, plays a less important role in terms of focusing, since nevertheless a good focus in the center can be achieved. Optionally, the lens of the laser unit may be slightly adjustable relative to the fiber. Depending on the fiber strength, however, the different astigmatism effect, wherein the fiber surface curvature may vary depending on the diameter of the fibers, for example in the range of 40 pm to 200 pm. In order to compensate for this, the beam can be widened to the aperture of the objective by means of an aspherical mirror provided in the beam path of the laser (or also by an aspherical lens, generally by an aspheric optical element), in order to reduce the radial curvature of the Compensate projection surface.

[0010] Die notwendige Energiedichte wird aufgrund der Strahl-Kegelgeometrie erst unmittelbar im Brennpunkt erreicht, wobei der Brennpunkt-Durchmesser beispielsweise mit 1 pm angenommen werden soll: in diesem Beispiel liegt im Brennpunkt eine 3,2 Mio.-mal so hohe Energiedichte im Vergleich zum Austrittsort des Strahls am Objektiv vor. Die Energiedichte nimmt im Faserinneren umgekehrt proportional mit dem Quadrat des Radius in Richtung Brennpunktzu.The necessary energy density is achieved only immediately at the focal point due to the beam-cone geometry, the focal point diameter should be assumed, for example, 1 pm: in this example, the focus is a 3.2 million times higher energy density in comparison to the exit location of the beam on the lens. The energy density in the fiber interior increases inversely proportional to the square of the radius toward the focal point.

[0011] Im Hinblick auf diese kritischen Parameter mit dem möglichst scharfen Brennpunkt im Zentrum der Kunststofffaser zur Erzielung der hohen Energiedichte und somit der Plasma-Wechselwirkung ist auch eine möglichst exakte Führung der Kunststofffaser beim Kennzeichnen von Bedeutung. Zu diesem Zweck wird ein Führungskörper oder allgemein Anlagekörper vorgesehen, wobei seitliche Anlage- bzw. Führungsflächen für die Kunststofffaser vorhanden sind. Diese Anlage- bzw. Führungsflächen sind bevorzugt durch die Seitenwände einer im Querschnitt V-förmigen Nut im Anlage- bzw. Führungskörper gebildet. Dabei ist weiters die Nut in jenen Bereichen, wo die Faser nicht in Wechselwirkung mit dem Laserstrahl tritt, vergleichsweise tief, um hier eine gute Anlage bzw. Führung der Kunststofffaser zu erzielen. Im „Beschriftungsbereich", d.h. im Bereich des Auftreffens des Laserstrahls, wird, insbesondere wenn das Objektiv der Lasereinheit nicht in der Mittenebene der Kunststofffaser bzw. Nut ausgerichtet ist, sondern schräg dazu, nämlich auf einer Seite bezüglich dieser Mittenebene, wobei auf der anderen Seite eine Kamera zum Auslesen der soeben vorgenommenen Kennzeichnungen 2/15 österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-15 angeordnet werden kann, die Nut seichter vorgesehen, so dass ein größerer Teil des Querschnitts bzw. Umfangs der Kunststofffaser - für die Bestrahlung mit dem Laserstrahl bzw. zum Auslesen der Kennzeichnung mit Hilfe von Lichtstrahlen bzw. Laserstrahlen - zugänglich wird.In view of these critical parameters with the sharpest possible focal point in the center of the plastic fiber to achieve the high energy density and thus the plasma interaction and the most accurate guidance of the plastic fiber in the identification is important. For this purpose, a guide body or generally bearing body is provided, wherein lateral contact or guide surfaces for the plastic fiber are present. These bearing or guide surfaces are preferably formed by the side walls of a cross-sectionally V-shaped groove in the contact or guide body. In this case, furthermore, the groove in those areas where the fiber does not interact with the laser beam is comparatively deep in order to achieve a good contact or guidance of the plastic fiber. In the "label area", i. in the region of the impact of the laser beam, in particular when the lens of the laser unit is not aligned in the center plane of the plastic fiber or groove, but obliquely thereto, namely on one side with respect to this center plane, on the other side a camera for reading the just can be arranged, the groove provided shallow, so that a larger part of the cross section or circumference of the plastic fiber - for the irradiation with the laser beam or to read the label with the help of of light rays or laser beams - is accessible.

[0012] Wenngleich es an sich möglich wäre, für die Kennzeichnung eines Abschnitts der Kunststofffaser die Faser stationär festzuhalten und die Lasereinheit entlang der Kunststofffaser über diesen Abschnitt hinweg zu bewegen, ist es doch einfacher und rationeller, die Faser - schrittweise - vorzubewegen, wobei dann die Lasereinheit (und falls vorhanden die Prüf-Kamera) stationär angebracht werden kann. Diese schrittweise Vorbewegung der Faser ist insbesondere dann möglich, wenn ein Führungskörper mit seitlichen Führungsflächen, wie vorstehend erwähnt, insbesondere mit einer dreieckförmigen Führungsnut, vorgesehen ist. Dabei ist auch die Kunststofffaser während der Beschriftung und während der Vorbewegung gespannt zu halten, und die Schrittlängen der Vorbewegung sind möglichst exakt einzuhalten. Hierzu kann ein Schrittmotor von an sich gängiger Bauart verwendet werden, etwa ein Stepper-Motor, der mit ca. 56 000 Schritten über 360° antreiben kann, so dass - abhängig selbstverständlich vom Durchmesser der eigentlichen Transport- oder Antriebsrolle -Schrittlängen bei der Faserbewegung von ca. 1,3 pm realisiert werden können, wie die Praxis gezeigt hat. Zur Vorbewegung der Kunststofffaser wirkt bevorzugt eine Andruckrolle mit der motorbetriebenen Antriebsrolle zusammen, wobei vorzugsweise die Faser über die Antriebsrolle, zweckmäßig auch über die Andruckrolle, gemäß einem Umschlingungswinkel von mindestens 180° geführt ist. Die Antriebsrolle und die Andruckrolle können mit einem Friktionsbelag (Gummibelag) mit entsprechender Weichheit und Friktion ausgestattet sein, um so ein Durchrutschen der Faser zu vermeiden. Beim Vorbewegen wird die Kunststofffaser in vorteilhafter weise mit Hilfe einer Bremseinrichtung gespannt gehalten, wobei eine einfache Friktionsbremse, beispielsweise mit einem entgegen Federkraft verstellbaren Bremsschuh, die Faser gegen eine Wand (z.B. eine Aluminium-Gehäusewand) drückt. Für den Bremsschuh kann, um die Bremskraft gut dosieren zu können, ein Belag aus einem feinen Filz vorgesehen werden.Although it would be possible for the marking of a portion of the plastic fiber to hold the fiber stationary and to move the laser unit along the plastic fiber over this portion, it is still simpler and more rational to advance the fiber step by step, in which case the laser unit (and if applicable the test camera) can be mounted stationary. This stepwise advancement of the fiber is possible in particular if a guide body with lateral guide surfaces, as mentioned above, in particular with a triangular guide groove, is provided. It is also the plastic fiber to keep curious during the labeling and during the forward motion, and the stride lengths of the forward motion are to comply exactly. For this purpose, a stepping motor of per se conventional design can be used, such as a stepper motor that can drive with about 56 000 steps over 360 °, so that - depending of course on the diameter of the actual transport or drive roller - step lengths in the fiber movement of 1.3 pm can be realized, as the practice has shown. For advancing the plastic fiber, a pressure roller preferably cooperates with the motor-driven drive roller, wherein preferably the fiber is guided via the drive roller, expediently also via the pressure roller, according to a wrap angle of at least 180 °. The drive roller and the pressure roller can be equipped with a friction lining (rubber coating) with appropriate softness and friction, so as to avoid slippage of the fiber. When advancing, the plastic fiber is advantageously kept taut by means of a braking device, with a simple friction brake, for example with a spring force adjustable brake shoe, pressing the fiber against a wall (e.g., an aluminum housing wall). For the brake shoe, in order to be able to dose the braking force well, a covering made of a fine felt can be provided.

[0013] Um den Achs-Abstand zwischen der Antriebsrolle und der Andruckrolle in der Antriebseinheit für die Kunststofffaser je nach deren Stärke optimieren zu können, kann die Andruckrolle zur Justierung exzentrisch gelagert sein, d.h. die Achse der Andruckrolle läuft in einem Lager um, das exzentrisch gebohrt ist.In order to optimize the axial distance between the drive roller and the pressure roller in the drive unit for the plastic fiber depending on their strength, the pressure roller for adjustment can be mounted eccentrically, i. the axis of the pressure roller runs in a bearing that is eccentrically drilled.

[0014] Wenn nun das Lager etwas verdreht wird, ändert sich damit automatisch der Abstand der Achse der Andruckrolle von der Achse der Antriebsrolle. Das Lager, beispielsweise ein Rotguss-Lager, kann in einem Aufnahmeteil mit Hilfe von Schrauben fixiert werden.Now, if the bearing is slightly twisted, thus automatically changing the distance of the axis of the pressure roller from the axis of the drive roller. The bearing, for example a gunmetal bearing, can be fixed in a receiving part by means of screws.

[0015] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen, auf die sie jedoch nicht beschränkt sein soll, und unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. In der Zeichnung zeigen dabei im Einzelnen: [0016] Fig. 1 ganz schematisch, teilweise in einer Ansicht und teilweise als Blockschaltbild, eine Vorrichtung zum Kennzeichnen von Kunststofffasern; [0017] Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Teil der Vorrichtung gemäß Fig. 1, wobei die Brems einrichtung, der Führungskörper und die Antriebseinheit schematisch veranschaulicht und die Lasereinheit sowie die Prüf-Kamera nur andeutungsweise gezeigt sind; [0018] Fig. 3 in einer schaubildlichen Ansicht den Führungskörper und die Antriebseinheit in ihrer an einem plattenförmigen Montagekörper montierten Position; [0019] Fig. 4 in einer schaubildlichen Untersicht die Antriebseinheit und die Bremseinrichtung, wobei der Führungskörper sowie die Lasereinheit und die Prüf-Kamera weggelassen sind; [0020] Fig. 5 schaubildlich die Antriebseinheit von der gegenüberliegenden Seite, zur Veran schaulichung der exzentrischen Lagerung der Andruckrolle; [0021] Fig. 6 schematisch in einer Ansicht die Antriebsrolle und die Andruckrolle beim Antrei- 3/15 österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-15 ben einer Kunststofffaser, die durch ein Loch in der Montageplatte gezogen wird; [0022] die Figuren 7A und 7B schematische Querschnitte durch die Führungsnut des Füh rungskörpers an einer Stelle in Entfernung von der flachen Oberseite des Führungskörpers (Fig. 7A) sowie von der abgeflachten Oberseite, wo die Nut sehr seicht ist (Fig. 7B); [0023] Fig. 8 schematisch im Bereich der seichten Nut, in der Beschriftungsstation, in einerThe invention will be described below with reference to preferred embodiments, to which it should not be limited, and with reference to the drawings even further. The drawings show in detail: FIG. 1 a very schematic view, partly in a view and partly as a block diagram, of a device for marking plastic fibers; FIG. Fig. 2 is a plan view of a portion of the apparatus of Figure 1, wherein the braking device, the guide body and the drive unit schematically illustrated and the laser unit and the inspection camera are shown only hinted. Figure 3 is a perspective view of the guide body and the drive unit in their mounted on a plate-shaped mounting body position. 4 is a perspective bottom view of the drive unit and the braking device, wherein the guide body and the laser unit and the inspection camera are omitted; Fig. 5 diagrammatically the drive unit from the opposite side, to Veran vividly the eccentric mounting of the pressure roller; [0021] FIG. 6 is a schematic view in a view of the drive roller and the pressure roller in the antiperspirant passage of a plastic fiber which is pulled through a hole in the mounting plate; [0021] FIG. Figures 7A and 7B are schematic cross-sections through the guide groove of the guide body at a position away from the flat top of the guide body (Figure 7A) and from the flattened top where the groove is very shallow (Figure 7B); Fig. 8 schematically in the region of the shallow groove, in the labeling station, in a

Querschnitts-Darstellung die Relation von Objektiv der Lasereinheit, Objektiv der Prüf-Kamera und der im seichten Nutabschnitt geführten Kunststofffaser; [0024] Fig. 9 schematisch den Strahlengang des Laserstrahls in der Lasereinheit vom eigent lichen Laser über einen asphärischen Spiegel zum Objektiv, mit dessen Hilfe der „Schreib"-Fokus erzeugt wird; und [0025] Fig. 10 schematisch eine Draufsicht auf einen Teil einer gemäß der vorliegenden Tech nik gekennzeichneten (codierten) Faser.Cross-sectional representation of the relation of lens of the laser unit, lens of the inspection camera and guided in the shallow groove section plastic fiber; Fig. 9 shows schematically the beam path of the laser beam in the laser unit from the actual laser via an aspherical mirror to the lens, with the aid of which the "write" focus is generated; and Fig. 10 schematically shows a plan view of a portion of a fiber (coded) identified in accordance with the present technique.

[0026] In Fig. 1 ist ganz schematisch eine Vorrichtung 1 zum Beschriften einer Faser 2 (Kunststofffaser) gezeigt, welche von einer Vorratsspule 3 abgewickelt, durch die Vorrichtung 1 geführt, dabei in einer Beschriftungsstation 4 mit Codemerkmalen gekennzeichnet wird und schließlich auf einer Aufwickelspule 5 wieder aufgewickelt wird. Die auf der Faser 2 aufgezeichneten Codes dienen zur Kennzeichnung der Fasern 2 und in weiterer Folge, nach Verarbeitung der Fasern zu Textilien, zur Kennzeichnung dieser Textilien, insbesondere Bekleidungsstücke, um so Originalware rasch und eindeutig von einer Fälschung unterscheiden zu können, wie dies an sich bekannt ist.In Fig. 1, a device 1 for labeling a fiber 2 (plastic fiber) is shown very schematically, which is unwound from a supply reel 3, passed through the device 1, is characterized in a labeling station 4 with code features and finally on a take-up reel 5 is wound up again. The recorded on the fiber 2 codes are used to identify the fibers 2 and subsequently, after processing the fibers into textiles, to identify these textiles, especially clothing, so as to distinguish original goods quickly and clearly from a forgery, as such is known.

[0027] Zur Beschriftung wird die Faser 2 in der Beschriftungsstation 4 über einen Führungskörper 6 (allgemein Anlagekörper 6) geführt, um so für die Faser 2 während des Beschriftens oder Kennzeichnens eine stabile, reproduzierbare Position sicherzustellen. An sich wäre es denkbar, die Faser 2 auf einem längeren Abschnitt gerade anzuordnen und festzuhalten sowie mit den zur Beschriftung vorgesehenen Komponenten eine achsparallele Bewegung relativ zur Faser 2 durchzuführen, was aber einen relativ großen Aufwand für die zur Beschriftung vorgesehenen Komponenten bedeuten würde. In diesem Fall würde jedoch ein entsprechender Anlagekörper mit Spannelementen für die Faser mit entsprechender Länge vorgesehen sein.For labeling, the fiber 2 in the labeling station 4 via a guide body 6 (generally plant body 6) out so as to ensure a stable, reproducible position for the fiber 2 during labeling or marking. As such, it would be conceivable to arrange and hold the fiber 2 straight on a longer section and to perform an axis-parallel movement relative to the fiber 2 with the components intended for inscription, which would, however, mean a relatively large outlay for the components provided for inscription. In this case, however, a corresponding body would be provided with clamping elements for the fiber of appropriate length.

[0028] Im vorliegenden, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der (Gleit-)Führungskörper 6 für die sich bewegende Faser 2 vorgesehen, der während der Vorbewegung der Faser 2 eine exakte seitliche Führung der Faser 2 sicherstellt, um so die Kennzeichnung reproduzierbar und verlässlich im Kern der Faser 2 vornehmen zu können. Die Faser 2 wird dabei gespannt gehalten, um so ein Wellen oder Ausbauchen der Faser 2 zu vermeiden.In the present preferred embodiment of the (sliding) guide body 6 is provided for the moving fiber 2, which ensures an exact lateral guidance of the fiber 2 during the advancement of the fiber 2, so as to reproducibly and reliably in the core of the label To be able to make fiber 2. The fiber 2 is kept taut so as to avoid waves or bulging of the fiber 2.

[0029] Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird diese Führung der Faser 2 in vorteilhafter Weise mit Hilfe eines speziellen Führungskörpers 6 erreicht, der im Wesentlichen halbzylindrisch ausgebildet ist, jedoch an seiner Oberseite 7 eine plane Abflachung 8 aufweist. In der Mantelfläche des halbzylindrischen Führungskörpers 6 ist eine V-förmige Führungsnut 9 vorgesehen, die an der Oberseite 7 aufgrund der Abflachung 8 eine wesentlich geringere Tiefe hat als im übrigen (teilzylindrischen) Mantelbereich, vgl. auch Fig. 2 sowie Fig. 7A und 7B. Die Führungsnut 9 ist im Querschnitt dreieckig, wobei der Scheitelwinkel beispielsweise 90° beträgt. Im Bereich der Abflachung 8 beträgt die Höhe H der Führungsnut 9 (s. Fig. 8) beispielsweise nur ca. 40 pm.In the illustrated embodiment, this guide the fiber 2 is achieved in an advantageous manner by means of a special guide body 6, which is formed substantially semi-cylindrical, but on its upper side 7 has a flat flattening 8. In the lateral surface of the semi-cylindrical guide body 6, a V-shaped guide groove 9 is provided, which at the top 7 due to the flattening 8 has a much smaller depth than the rest (partially cylindrical) cladding region, see. also Fig. 2 and Fig. 7A and 7B. The guide groove 9 is triangular in cross section, wherein the apex angle is for example 90 °. In the region of the flattening 8, the height H of the guide groove 9 (see Fig. 8), for example, is only about 40 μm.

[0030] Während somit im übrigen Mantelbereich des Führungskörpers 6 die Faser 2 mehr oder weniger zur Gänze innerhalb der Führungsnut 9 liegen kann, vgl. Fig. 7A, wobei der Führungswinkel ident zum Öffnungswinkel der Nut 9, also beispielsweise 90°, ist, vgl. den Winkel α-ι in Fig. 7A, liegt die Faser 2 im Bereich der Abflachung 8 des Führungskörpers 6, s. Fig. 7B, fast zur Gänze außerhalb der Führungsnut 9, so dass sich ein wesentlich kleinerer Führungswinkel a2 ergibt, wobei nur mehr die beiden Außenkanten 10 der Führungsnut 9 zur Führung beitragen. Verlässt somit die Faser 2 weitgehend die Nut 9, so dass nur mehr die beiden Außenkanten 10 4/15 österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-15 der Führungsnut 9 die Faser 2 führen, reduziert sich der Führungswinkel a2 in dem Maße, wie sich der von der Führungsnut 9 noch überspannte Umfang der Faser 2 verringert. Der Führungswinkel a2 ergibt sich allgemein aus dem Größen-Verhältnis der Sekante (Öffnungsweite der Nut 9) und des Radius r der Faser 2 der Nut 9, nämlich sin(a2/2) = (1/2 Sekante)/r, somit a2= 2arc sin(Sekante/2r); wenn eine Nut 9 mit 90° Scheitelwinkel angenommen wird, so ist die halbe Sekante gleich H (s. Fig. 8), und demgemäß a2 = 2arc sin(H/r).Thus, while in the other shell region of the guide body 6, the fiber 2 may be more or less entirely within the guide groove 9, see. Fig. 7A, wherein the guide angle ident identical to the opening angle of the groove 9, that is for example 90 °, see. the angle α-ι in Fig. 7A, the fiber 2 is in the region of the flattening 8 of the guide body 6, s. Fig. 7B, almost entirely outside the guide groove 9, so that there is a much smaller guide angle a2, with only the two outer edges 10 of the guide groove 9 contribute to the leadership. Leaves thus the fiber 2 largely the groove 9, so that only the two outer edges of the guide groove 9 lead the fiber 2, the guide angle a2 reduces as much as the From the guide groove 9 still spanned circumference of the fiber 2 is reduced. The guide angle a2 generally results from the size ratio of the secant (opening width of the groove 9) and the radius r of the fiber 2 of the groove 9, namely sin (a2 / 2) = (1/2 secant) / r, thus a2 = 2arc sin (secant / 2r); if a groove 9 with 90 ° vertex angle is assumed, then the half secant equals H (see Fig. 8), and accordingly a2 = 2arc sin (H / r).

[0031] Wie insbesondere auch aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist der beispielsweise aus Stahl bestehende Führungskörper 6 an einer Grundplatte 11 montiert, die auch in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, und die die allgemeine Montageplatte der Vorrichtung 1 bildet, an deren Unterseite weiters eine Antriebseinheit 12 für die Faser 2 sowie, hinsichtlich des Führungskörpers 6 auf der anderen Seite gelegen, eine Bremseinrichtung 13 montiert sind; die beiden Komponenten 12, 13 dienen zum Vortrieb der Faser 2 unter Gespannthalten derselben. In der Grundplatte 11 sind dabei in Ausrichtung zu den ausmündenden Führungsnuten 9 entsprechende Bohrungen 14, 15 vorgesehen, die in Fig. 1 und 2 nur schematisch angedeutet sind, und durch die die Faser 2 beim Vorbewegen läuft; in Fig. 2 ist zwar die Grundplatte 11 zwecks Veranschaulichung der Antriebseinheit 12 und der Bremseinrichtung 13 weggelassen, nichtsdestoweniger sind aber die Positionen der Bohrungen 14, 15 angedeutet.As can be seen in particular from Fig. 3, the existing example of steel guide body 6 is mounted on a base plate 11, which is also indicated schematically in Fig. 1, and which forms the general mounting plate of the device 1, on the underside thereof Further, a drive unit 12 for the fiber 2 and, with respect to the guide body 6 located on the other side, a braking device 13 are mounted; the two components 12, 13 serve to drive the fiber 2 while keeping the same. In the base plate 11 9 corresponding bores 14, 15 are provided in alignment with the Ausmündenden guide grooves, which are indicated only schematically in Figures 1 and 2, and through which the fiber 2 runs during advancing. Although in Fig. 2, the base plate 11 is omitted for the purpose of illustrating the drive unit 12 and the braking device 13, nonetheless, however, the positions of the bores 14, 15 are indicated.

[0032] Die Antriebseinheit 12 ist im Besonderen aus den Fig. 4 und 5, aber auch aus Fig. 6, ersichtlich, wobei die Darstellungen in Fig. 4 und 5 die Antriebseinheit 12 an der Grundplatte 11 von der Unterseite her zeigen. Ein Schrittmotor 16 treibt über eine Welle 17 eine Antriebsrolle 18 an; diese Antriebsrolle 18 ist mit einem Friktionsbelag 19 versehen, ebenso wie eine Andruckrolle 20, die im Übrigen in einer exzentrischen Lagerbohrung 21 einer Rotguss-Lagerbuchse 22 gelagert ist, die in Rahmenteilen 23, 24 der Antriebseinheit 12 verdrehbar gehalten und beispielsweise mit Hilfe von Madenschrauben 25 in der jeweiligen eingestellten Drehlage fixiert werden kann. Durch Verdrehen des Lagers 22 kann somit der Abstand der Achse der Andruckrolle 20 zur Achse der Antriebsrolle 18 eingestellt werden, um zwischen den beiden Rollen 18, 20 die (in Fig. 4 und 5 nicht dargestellte) Faser 2 sicher reibschlüssig mitnehmen zu können. Wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, umschlingt die Faser 2 die beiden Rollen 18, 20 jeweils um zumindest 180°, d.h. den halben Umfang, um so - auch im Zusammenwirken mit dem Friktionsbelag 19 auf den beiden Rollen 18, 20 - eine sichere Mitnahme der Faserauch bei äußerst kurzen Schritten, bei der schrittweisen Vorbewegung, zu erzielen. Die kurzen Schritte sind im Hinblick auf die Kennzeichnung (Codierung) der Faser 2 vorgesehen, wobei die Schrittlänge beispielsweise kleiner als 2 pm, z.B. ca. 1,5 pm, sein kann.The drive unit 12 can be seen in particular from FIGS. 4 and 5, but also from FIG. 6, the illustrations in FIGS. 4 and 5 showing the drive unit 12 on the base plate 11 from the underside. A stepper motor 16 drives a drive roller 18 via a shaft 17; this drive roller 18 is provided with a Friktionsbelag 19, as well as a pinch roller 20, which is otherwise stored in an eccentric bearing bore 21 of a gunmetal bearing bush 22, held rotatably in frame members 23, 24 of the drive unit 12 and, for example by means of grub screws 25th can be fixed in the respective set rotational position. By rotating the bearing 22, the distance of the axis of the pressure roller 20 to the axis of the drive roller 18 can thus be adjusted in order to be able to safely take along friction between the two rollers 18, 20 (not shown in FIGS. 4 and 5). As can be seen in Fig. 6, the fiber 2 wraps around the two rollers 18, 20 by at least 180 °, i. half the circumference so as to achieve a safe entrainment of the fiber - even in conjunction with the friction lining 19 on the two rollers 18, 20 - even in extremely short steps, in the stepwise advancing movement. The short steps are provided with regard to the marking (coding) of the fiber 2, the step length being for example less than 2 pm, e.g. about 1.5 pm, can be.

[0033] Der Friktionsbelag 19 kann beispielsweise 2,5 mm dick sein und aus NBR (Perbunan)-Material bestehen.The friction lining 19 may for example be 2.5 mm thick and made of NBR (Perbunan) material.

[0034] Aus Fig. 4 ist weiters im Detail die Bremseinrichtung 13 ersichtlich, die einen federnd gelagerten Stößel 26 aufweist, der einen Bremsschuh 27 trägt, der gegen eine Bremsplatte 28, z.B. einen Steg eines Aluminium-Profils 29, das den Stößel 26 auch lagert, drückt. Zwischen dem Bremsschuh 27 und der Platte 28 wird die aus Fig. 4 nicht ersichtliche Faser 2 im Sinne eines Bremsens geklemmt, wobei ein Durchrutschen der Faser 2 bei diesem Bremsen jedoch möglich ist, ohne dass die Faser 2 reißt. Der Bremsschuh 27 kann beispielsweise einen feinen Filzbelag aufweisen, um die Dosierung der Brems-Reibung möglichst exakt einstellen zu können.From Fig. 4, the braking device 13 is further shown in detail, which has a spring-mounted plunger 26 which carries a brake shoe 27, which against a brake plate 28, e.g. a web of an aluminum profile 29, which also supports the plunger 26 presses. Between the brake shoe 27 and the plate 28, the not visible from Fig. 4 fiber 2 is clamped in the sense of braking, with a slipping of the fiber 2 in this braking, however, is possible without the fiber 2 tears. The brake shoe 27 may, for example, have a fine felt covering in order to be able to set the dosage of the brake friction as accurately as possible.

[0035] In Fig. 1 ist sodann noch eine Umlenkrolle 30 gezeigt, über die die Faser 2 von der Antriebseinheit 12 zur Aufwickelspule 5 läuft.In Fig. 1, a deflection roller 30 is then shown, over which the fiber 2 from the drive unit 12 to the take-up reel 5 runs.

[0036] Weiters sind in Fig. 1 schematisch eine Lasereinheit 31 zum Beschriften der Faser 2 sowie eine Prüf-Kamera 32 schematisch veranschaulicht, wobei mit der Prüf-Kamera 32 die mit der Lasereinheit 31 durchgeführte Beschriftung unmittelbar darauffolgend ausgelesen wird, um so eine Überprüfung zu ermöglichen. In Fig. 2 sind Teile der Lasereinheit 31 und der Prüf-Kamera 32 schematisch veranschaulicht, wobei auch ersichtlich ist, dass sie oberhalb der Abflachung 8 des Führungskörpers 6 seitlich einer Mittenebene durch die Führungsnut 9 sowie weiters beispielsweise auch schräg zur Längsachse der Faser 2 im Bereich der Abflachung 8 5/15 österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-15 angeordnet sind.Furthermore, a laser unit 31 for labeling the fiber 2 and a test camera 32 are schematically illustrated schematically in FIG. 1, the test camera 32 being used to read out the label carried out immediately after the laser unit 31, thus checking it out to enable. In Fig. 2, parts of the laser unit 31 and the inspection camera 32 are illustrated schematically, wherein it is also apparent that they are above the flattening 8 of the guide body 6 side of a central plane through the guide groove 9 and further, for example, obliquely to the longitudinal axis of the fiber 2 in Area of the flattening 8 5/15 Austrian Patent Office AT506 966B1 2010-01-15 are arranged.

[0037] Weiters sind aus Fig. 1 eine zentrale Steuereinheit 33 sowie Ansteuer- bzw. Treiberschaltungen 34 bzw. 35 einerseits für die Lasereinheit 31 und andererseits für die Antriebseinheit 12, d.h. konkret von deren Motor 16, veranschaulicht. Mit der Kamera 32 ist eine Signalaufbereitungseinheit 36 verbunden, mit deren Ausgang die Steuereinheit 33 verbunden ist, um so die Prüf-Signale unmittelbar zu verarbeiten und im Hinblick auf etwaige erforderliche Steuervorgänge auszuwerten. Insbesondere koordiniert die Steuereinheit 33 den Vorschub der Faser 2 durch den Schrittmotor 16, mit z.B. 2 pm-Schritten am Umfang der Antriebsrolle 18, und die Trigger-Signale für die Lasereinheit 31, um so immer beim Stillstand des Motors 16 die Lasereinheit 31 zu einem „Schuss" zu triggern. Dabei können z.B. Schussfrequenzen von 1 bis 10 x 106 pro Sekunde in Verbindung mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 20 m/s vorgesehen werden.1, a central control unit 33 and drive or driver circuits 34 and 35 on the one hand for the laser unit 31 and on the other hand for the drive unit 12, i. specifically of their motor 16, illustrated. Connected to the camera 32 is a signal conditioning unit 36, to the output of which the control unit 33 is connected so as to process the test signals directly and to evaluate them with regard to any required control operations. In particular, the control unit 33 coordinates the advancement of the fiber 2 by the stepper motor 16, with e.g. 2 pm increments on the circumference of the drive roller 18, and the trigger signals for the laser unit 31, so always at standstill of the motor 16, the laser unit 31 to a "shot". to trigger. Thereby, e.g. Firing frequencies of 1 to 10 x 106 per second in conjunction with a feed rate of 20 m / s are provided.

[0038] Das Lesegerät, d.h. die Kamera 32, kann mit einer einfachen 1,3 mpi-USB-Cam-Kamera mit großem Sichtfeld aufgebaut werden, wobei durch das große Sichtfeld die Suche nach beschrifteten Fasern 2 in einer fertigen Textilware extrem verkürzt werden kann. Insofern kann die Kamera 32 als Lesegerät auch bei der Überprüfung codierter Textilien eingesetzt werden.The reader, i. The camera 32, can be built with a simple 1.3 mpi USB cam camera with a large field of view, with the large field of view, the search for labeled fibers 2 in a finished fabric can be extremely shortened. In this respect, the camera 32 can also be used as a reading device when checking coded textiles.

[0039] Für die Beschriftung (Codierung) in der jeweiligen Faser 2 ist eine exakte Wechselwirkung des Laserstrahls mit der Fasermitte erforderlich, was zum einen durch die beschriebene Führungstechnik, mit dem Führungskörper 6 sowie dem Antrieb der Faser 2 unter Gespannthalten im Beschriftungsbereich, mit einer Toleranz im einstelligen pm-Bereich, erzielt wird. Zum anderen ist die Lasereinheit 31 mit einer entsprechenden Optik ausgestattet, um einerseits einen möglichst lokal begrenzten Fokuspunkt im Inneren der Faser 2 zu erreichen und dabei eine Kompensation der Linsenwirkung der konvexen Oberfläche der Faser 2 - zur Vermeidung einer Streckung des Brennpunktes - zu erzielen.For the caption (coding) in the respective fiber 2 an exact interaction of the laser beam with the fiber center is required, resulting on the one hand by the described guide technique, with the guide body 6 and the drive of the fiber 2 under tether holding in the labeling area, with a Tolerance in the single-digit pm range, is achieved. On the other hand, the laser unit 31 is equipped with a corresponding optics, on the one hand to achieve the most localized focal point in the interior of the fiber 2 and thereby compensate for the lens effect of the convex surface of the fiber 2 - to achieve a stretching of the focus - to achieve.

[0040] Die angesprochene Plasma-Wechselwirkung zwischen dem Laserstrahl und dem Fasermaterial soll wie erwähnt lokal im Kern der Faser begrenzt sein; hierfür ist ein örtlich scharfer Fokuspunkt erforderlich, um die für die Plasma-Wechselwirkung erforderliche Plasmaschwelle, d.h. lokale Energiedichte, zu erreichen und zu überschreiten. Diese Energiedichte beträgt beispielsweise 64 GW/ cm2. Diese Energiedichte kann abhängig von der verwendeten Wellenlänge, z.B. zwischen 337 nm bis 633 nm oder aber 1065 nm, und der Impulsdauer, z.B. ca. 1 ns, bei Energien von 8 pJ bis 21 pJ bzw. 25 pJ pro „Schuss" erreicht werden. Maßgeblich hierfür ist selbstverständlich auch die Dämpfung im Material der Faser 2, wobei hier je nach Faser 2, insbesondere von deren Farbe, auch mit unterschiedlichen Lasern gearbeitet werden kann. Die Plasma-Wechselwirkung kann nur erzielt werden, wenn die Dämpfung in der Faser im Bereich des Strahlengangs nicht zum Aufschmelzen des Fasermaterials führt. Mit anderen Worten, es darf nicht die Energie des Laserstrahls bereits im äußeren Bereich der Faser 2 ein Aufschmelzen derselben zufolge haben. Bei entsprechender Abstimmung können durchaus Fasern 2 mit unterschiedlicher Färbung, bei Einsatz entsprechender Laserquellen, gemäß der vorliegenden Technik gekennzeichnet bzw. codiert werden. Die Fasern 2 können dabei monolithische Fasern 2, beispielsweise aus einem Polyamid, sein.The mentioned plasma interaction between the laser beam and the fiber material should, as mentioned, be limited locally in the core of the fiber; For this purpose, a locally sharp focus point is required in order to reduce the plasma wave required for the plasma interaction, i. local energy density, reach and exceed. This energy density is for example 64 GW / cm 2. This energy density may vary depending on the wavelength used, e.g. between 337 nm to 633 nm or 1065 nm, and the pulse duration, e.g. about 1 ns, at energies from 8 pJ to 21 pJ or 25 pJ per "shot". be achieved. Decisive for this is, of course, the attenuation in the material of the fiber 2, which can be used here, depending on the fiber 2, in particular their color, with different lasers. The plasma interaction can only be achieved if the attenuation in the fiber in the region of the beam path does not lead to the melting of the fiber material. In other words, it must not have the energy of the laser beam already in the outer region of the fiber 2, a melting of the same. With appropriate coordination, fibers 2 with different coloration can certainly be identified or coded using appropriate laser sources according to the present technique. The fibers 2 may be monolithic fibers 2, for example of a polyamide.

[0041] In Fig. 8 ist schematisch ein Objektiv 37 der Lasereinheit 31 teilweise veranschaulicht, wobei auch ersichtlich ist, dass ein äußerst geringer Abstand x zur Fasermitte 38 vorgesehen ist. Dieser Abstand x kann beispielsweise nur 500 pm oder 550 pm betragen. Durch diese Anordnung und eine entsprechende Aufweitung des Laserstrahls vor dem Objektiv 37, vgl. auch Fig. 9, wird bei entsprechender Linsenwirkung des Objektivs 37 eine starke Fokussierung hin zum Zentrum 38 der Faser 2 erzielt, so dass dort ein scharf begrenzter Brennpunkt (Fokuspunkt) im pm-Bereich oder kleiner erzielt wird. Der Laserstrahl 39 hat in der Praxis vom Objektiv 37 zum Zentrum 38 der Faser 2 hin eine flach kegelige Form, wobei angenommen bei einer kreisrunden Apertur des Objektivs 37 von 3,5 mm ein Kegelwinkel von beispielsweise 140° bis 150° im Zentrum 38 erhalten wird. Dadurch wird ein in Laserstrahlrichtung länglicher Fokusbereich innerhalb der Faser 2 vermieden und der gewünschte scharf begrenzte Fokuspunkt erzielt. 6/15 österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-15 [0042] Der Abstand zum Mittelpunkt der Faser 2 ändert sich bei einem geänderten Durchmesser der Faser 2 wenig. Die dabei eventuell zu berücksichtigende Größe ist die von der Faserstärke her unterschiedliche Astigmatismus-Wirkung. Zur Kompensation dieser Wirkung, d.h. der Faseroberflächen-Krümmung, wird im Strahlengang des Laserstrahls 39 (s. Fig. 9) ein den Strahl auf die Apertur des Objektivs 37 aufweitendes, asphärisches optisches Element, insbesondere ein asphärischer Spiegel 40, angeordnet, um so die unterschiedliche Krümmung der Oberfläche der Fasern 2 je nach Durchmesser (z.B. zwischen 40 pm und 200 pm) zu berücksichtigen.In Fig. 8, a lens 37 of the laser unit 31 is partially illustrated schematically, wherein it is also apparent that an extremely small distance x to the fiber center 38 is provided. This distance x can be for example only 500 pm or 550 pm. By this arrangement and a corresponding expansion of the laser beam in front of the lens 37, see. Also Fig. 9, a strong focus towards the center 38 of the fiber 2 is achieved with a corresponding lens effect of the lens 37, so that there is a sharply limited focal point (focus point) in the pm range or smaller is achieved. In practice, the laser beam 39 has a flat conical shape from the objective 37 toward the center 38 of the fiber 2, assuming that a cone angle of, for example, 140 ° to 150 ° in the center 38 is obtained for a circular aperture of the objective 37 of 3.5 mm , This avoids an elongated focus area within the fiber 2 in the laser beam direction and achieves the desired sharply defined focus point. The distance to the center of the fiber 2 changes little with a changed diameter of the fiber 2. The size that may be taken into account is the different astigmatism effect of the fiber thickness. To compensate for this effect, i. of the fiber surface curvature, in the beam path of the laser beam 39 (see Fig. 9), the aspherical optical element which expands the beam onto the aperture of the objective 37, in particular an aspherical mirror 40, is arranged so as to have the different curvature of the surface of the fibers 2 depending on the diameter (eg between 40 pm and 200 pm).

[0043] In Fig. 10 ist ganz schematisch in stark vergrößertem Maßstab eine Faser 2 mit auf die beschriebene Weise hergestellten zur Kennzeichnung vorgesehenen Codemerkmalen 41 veranschaulicht.In Fig. 10 is very schematically illustrated on a greatly enlarged scale a fiber 2 with provided in the manner described for identification code features 41 illustrates.

[0044] Diese Codemerkmale 41 werden unmittelbar nach ihrer Anbringung mit Hilfe der Prüf-Kamera 32 - zumindest stichprobenartig - ausgelesen, wobei die Kamera 32 mit der Lasereinheit 31 synchronisiert sein kann. Zum Auslesen kann beispielsweise Licht einer weiß-blauen LED schräg auf die Faser 2 gerichtet werden, wie aus Fig. 2 und 8 ersichtlich ist, um so die Wechselwirkungsstellen, d.h. Codemerkmale 41, zu erkennen.These code features 41 are read out immediately after their attachment with the aid of the test camera 32 - at least randomly - whereby the camera 32 can be synchronized with the laser unit 31. For reading, for example, light from a white-blue LED may be directed obliquely onto the fiber 2, as shown in Figs. 2 and 8, so as to provide the interaction sites, i. Code features 41, to recognize.

[0045] Die Lasereinheit 31 samt Optik ebenso wie die Kamera 32 werden zweckmäßigerweise auf derselben Grundplatte 11 montiert, an der auch der Führungskörper 6, die Antriebseinheit 12 und die Bremseinrichtung 13 angebracht sind.The laser unit 31 together with optics as well as the camera 32 are expediently mounted on the same base plate 11, on which also the guide body 6, the drive unit 12 and the braking device 13 are mounted.

[0046] Im Betrieb der beschriebenen Vorrichtung 1, bei der Kennzeichnung einer Faser 2, wird der Schrittmotor 12 nach Hindurchführen einer Faser 2, die auch über den Führungskörper 6 gelegt wurde, mit seinem schrittweisen Vortrieb gestartet, wobei der Motor 16 beispielsweise mit 56 000 Schritten pro Umdrehung bei Berücksichtigung des Durchmessers der Antriebsrolle 18 Schrittweiten von ca. 1 bis 1,5 pm, etwa 1,3 pm, realisiert. Mit diesem schrittweisen Vorschub der Faser 2 ist die Lasereinheit 31 synchronisiert, um jeweils beim kurzzeitigen Stillstand den Laserstrahl 39 zu aktivieren und auf die zentrale Stelle innerhalb der Faser 2 zu fokussieren, um dort die gewünschte Plasma-Wechselwirkung zu erzeugen. Wie erwähnt wird dabei im Brennpunkt, im Zentrum 38 der Faser 2, eine beispielsweise mehr als 3 Mio.-fache Energiedichte gegenüber dem Laserstrahl an der Stelle des Austritts aus dem Objektiv 37 erzielt, wenn ein Brennpunkt-Durchmesser von 1 pm angenommen wird und die kreisrunde Apertur des Objektivs 37 beispielsweise 3,5 mm beträgt. Am Führungskörper 6 wird die Faser 2 während dieser Beschriftung praktisch 100%ig geführt, wobei die Nut-Seitenflächen als effiziente Führungsflächen 9' für die Faser 2 im Bereich der gekrümmten Abschnitte der Führungsnut 9 verantwortlich sind. Bei dieser exakten Seitenführung der Faser 2 ist das radiale Spiel praktisch Null, und Fertigungstoleranzen der Führung spielen ebenfalls keine Rolle, da die Beschriftung im Verhältnis zur Führung ortsfest vorgenommen wird, da sowohl der Führungskörper 6 als auch die Lasereinheit 31 an der Grundplatte 11 montiert sind. Ungeachtet der praktisch 100%igen Führung verlässt die Faser 2 in der Mitte der Abflachung 8 für eine kurze Wegstrecke fast vollständig den Bereich der 100%igen Seitenführung, s. Fig. 7B, wobei in diesem Bereich die Beschriftung erfolgt und der Beschriftungsprozess mit Hilfe der mit den Laserpulsen synchronisierten Kamera 32 beobachtet wird.In operation of the described device 1, in the identification of a fiber 2, the stepping motor 12 is started after passing a fiber 2, which has also been placed over the guide body 6, with its stepping drive, the motor 16, for example, with 56 000 Steps per revolution taking into account the diameter of the drive roller 18 step sizes of about 1 to 1.5 pm, about 1.3 pm realized. With this stepwise advancement of the fiber 2, the laser unit 31 is synchronized in order to activate the laser beam 39 at each short-term standstill and to focus on the central location within the fiber 2 in order to produce the desired plasma interaction there. As mentioned, at the focal point, in the center 38 of the fiber 2, an energy density, for example, of more than 3 million times the laser beam at the point of exit from the objective 37 is achieved if a focal point diameter of 1 μm is assumed and the circular aperture of the lens 37 is 3.5 mm, for example. On the guide body 6, the fiber 2 is guided during this labeling virtually 100% ig, wherein the groove side surfaces are responsible as efficient guide surfaces 9 'for the fiber 2 in the region of the curved portions of the guide groove 9. In this exact side guide of the fiber 2, the radial clearance is virtually zero, and manufacturing tolerances of the guide also play no role, since the label is made stationary relative to the guide, since both the guide body 6 and the laser unit 31 are mounted on the base plate 11 , Notwithstanding the virtually 100% guidance, the fiber 2 in the center of the flattening 8 for a short distance almost completely leaves the 100% side guide area, s. 7B, in which area the inscription takes place and the inscription process is monitored by means of the camera 32 synchronized with the laser pulses.

[0047] Die Faser 2 wird am Führungskörper 6 mit Hilfe der Bremseinrichtung 13 gespannt gehalten. Selbstverständlich kann die Bremseinrichtung 13 auch in anderer Form als gezeigt und insbesondere anhand der Fig. 4 beschrieben realisiert sein. Was die Ausführungsform gemäß Fig. 4 betrifft, so ist es auch denkbar, den federbelasteten Stößel 26 durch einen außen mit einem Gewinde versehenen Hohlzylinder 42, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, an der Innenseite des gezeigten U-Profils 29 zu justieren, um so die Bremskraft mit Hilfe des Bremsschuhs 27 exakt einstellen zu können. 7/15The fiber 2 is held taut on the guide body 6 by means of the braking device 13. Of course, the braking device 13 can also be realized in a different form than shown and in particular with reference to FIG. 4. As far as the embodiment according to FIG. 4 is concerned, it is also conceivable to adjust the spring-loaded plunger 26 by an externally threaded hollow cylinder 42, as can be seen in FIG. 4, on the inside of the illustrated U-profile 29 so that you can set the braking force with the help of the brake shoe 27 exactly. 7/15

Claims (20)

österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-15 Patentansprüche 1. Verfahren zum Kennzeichnen einer Kunststofffaser (2) durch Anbringen von Codemerkmalen (41), dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise monolithische Kunststofffaser (2) mit Hilfe eines Laserstrahls (39), für den das Material der Kunststofffaser (2) durchlässig ist, in ihrem Inneren durch Plasma-Wechselwirkung gekennzeichnet wird, wobei der kegelige Laserstrahl (39) auf das Innere der Kunststofffaser (2) fokussiert wird, um dort lokal begrenzt die Plasma-Wechselwirkung im Fokusbereich hervorzurufen.Austrian Patent Office AT506 966B1 2010-01-15 Claims 1. A method of marking a plastic fiber (2) by attaching code features (41), characterized in that the preferably monolithic plastic fiber (2) by means of a laser beam (39) for which the Material of the plastic fiber (2) is permeable, is characterized in their interior by plasma interaction, wherein the conical laser beam (39) is focused on the interior of the plastic fiber (2) to locally localized to cause the plasma interaction in the focus area. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kunststofffaser (2) aus Polyamid eingesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a plastic fiber (2) made of polyamide is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffaser (2) beim Kennzeichnen vorbewegt und hierbei an einem Führungskörper (6) seitlich geführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic fiber (2) advances during marking and in this case on a guide body (6) is guided laterally. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffaser (2) schrittweise vorbewegt und in den Bewegungspausen mit dem Laserstrahl (39) bestrahlt wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the plastic fiber (2) is advanced stepwise and irradiated in the movement pauses with the laser beam (39). 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffaser (2) bei der Vorbewegung über den Führungskörper (6) gezogen wird.5. The method according to claim 3 or 4, characterized in that the plastic fiber (2) is pulled during the forward movement over the guide body (6). 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffaser (2) mit Hilfe einer Bremseinrichtung (13) beim Vorbewegen gespannt gehalten wird.6. The method according to claim 5, characterized in that the plastic fiber (2) by means of a braking device (13) is held taut during advancing. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffaser (2) zur Vorbewegung reibschlüssig angetrieben wird.7. The method according to any one of claims 3 to 6, characterized in that the plastic fiber (2) is driven frictionally for advancement. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die angebrachte Kennzeichnung unmittelbar nach der Anbringung mit Hilfe einer Prüf-Kamera (32) kontrolliert wird.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the attached label immediately after mounting using a test camera (32) is controlled. 9. Vorrichtung (1) zum Kennzeichnen einer Kunststofffaser (2) durch Anbringen von Codemerkmalen (41), gekennzeichnet durch einen Auflagekörper, insbesondere Führungskörper (6), mit seitlichen Anlageflächen (9') für die Kunststofffaser (2), dem benachbart eine Lasereinrichtung (31) mit einem Objektiv (37) zur Fokussierung des Laserstrahls (39) an einer Stelle (38) im Inneren der Kunststofffaser (2) angeordnet ist, wobei die Lasereinrichtung (31) eine ausreichende Energiedichte für eine lokal begrenzte Plasma-Wechselwirkung im Inneren der Kunststofffaser (2) aufweist.9. Device (1) for identifying a plastic fiber (2) by attaching code features (41), characterized by a support body, in particular guide body (6), with lateral contact surfaces (9 ') for the plastic fiber (2), the adjacent a laser device (31) with a lens (37) for focusing the laser beam (39) at a location (38) in the interior of the plastic fiber (2) is arranged, wherein the laser device (31) has a sufficient energy density for a localized plasma interaction in the interior the plastic fiber (2). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (6) eine im Querschnitt dreieckförmige Führungsnut (9) für die Kunststofffaser (2) aufweist.10. The device according to claim 9, characterized in that the guide body (6) has a triangular in cross-section guide groove (9) for the plastic fiber (2). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungskörper (6) eine gekrümmte Oberfläche aufweist, in der die Führungsnut (9) angebracht ist.11. The device according to claim 10, characterized in that the guide body (6) has a curved surface in which the guide groove (9) is mounted. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, das die Führungsnut (9) eine in Nut-Längsrichtung variierende Tiefe aufweist, wobei die Tiefe (H) im Bereich (4) der Durchführung der Laserstrahl-Kennzeichnung am geringsten ist.12. The device according to claim 11, characterized in that the guide groove (9) has a varying depth in the groove longitudinal depth, wherein the depth (H) in the region (4) of the implementation of the laser beam marking is the lowest. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasereinrichtung (31) ein asphärisches optisches Element, vorzugsweise einen asphärischen Spiegel (40), zur Kompensation der gekrümmten Faseroberfläche aufweist.13. Device according to one of claims 9 to 12, characterized in that the laser device (31) comprises an aspherical optical element, preferably an aspherical mirror (40), for compensating the curved fiber surface. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur, vorzugsweise schrittweisen, Vorbewegung der Kunststofffaser (2) eine motorbetriebene Antriebsrolle (18) in Kombination mit einer Andruckrolle (20) vorgesehen ist.14. Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that for, preferably stepwise, advancing the plastic fiber (2) is provided a motor-driven drive roller (18) in combination with a pressure roller (20). 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffaser zumindest über die Antriebsrolle (18) gemäß einem Umschlingungswinkel von mindestens 180° geführt ist. 8/15 österreichisches Patentamt AT506 966B1 2010-01-1515. The apparatus according to claim 14, characterized in that the plastic fiber is guided at least over the drive roller (18) according to a wrap angle of at least 180 °. 8/15 Austrian Patent Office AT506 966B1 2010-01-15 16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsrolle (18) und die Andruckrolle (20) einen Friktionsbelag (19) aufweisen.16. The apparatus of claim 14 or 15, characterized in that the drive roller (18) and the pressure roller (20) have a friction lining (19). 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Andruckrolle (20) zur Justierung exzentrisch gelagert ist.17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the pressure roller (20) is mounted eccentrically for adjustment. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass dem Führungskörper (6) eine Faser-Bremseinrichtung (13) vorgeordnet ist.18. Device according to one of claims 14 to 17, characterized in that the guide body (6) is preceded by a fiber braking device (13). 19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremseinrichtung (13) einen gegen eine Metallfläche (28) federnd verschiebbaren Bremsschuh (27) aufweist.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the braking device (13) has a against a metal surface (28) resiliently displaceable brake shoe (27). 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass dem Auflagekörper (6) benachbart eine Prüf-Kamera (32) zum Auslesen der in der Kunststofffaser (2) angebrachten Kennzeichnung angeordnet ist. Hierzu 6 Blatt Zeichnungen 9/1520. Device according to one of claims 9 to 19, characterized in that the support body (6) adjacent to a test camera (32) for reading the in the plastic fiber (2) mounted label is arranged. For this 6 sheets drawings 9/15
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