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Die Erfindung betrifft eine Kennzeichnungsmatte zur Kennzeichnung elektrischer Bauelemente mit mehreren Kennzeichnungseinheiten, wobei eine Kennzeichnungseinheit einen Quersteg und mehrere an dem Quersteg angeformte Bezeichnungsschilder aufweist, wobei die Kennzeichnungseinheiten über einen Rahmen miteinander verbunden sind, wobei an dem Rahmen Führungsmittel zur Führung der Kennzeichnungsmatte in einem Drucker vorgesehen sind.
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Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Kennzeichnungsmatte zur Kennzeichnung elektrischer Bauelemente mit mehreren Kennzeichnungseinheiten, wobei eine Kennzeichnungseinheit aus einem Quersteg und mehreren an dem Quersteg angeformten Bezeichnungsschildern ausgebildet wird, wobei die Kennzeichnungseinheiten über einen Rahmen miteinander verbunden werden, wobei an dem Rahmen Führungsmittel zur Führung der Kennzeichnungsmatte in einem Drucker angeordnet werden.
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Derartige Kennzeichnungseinheiten dienen der Kennzeichnung von elektrischen Bauteilen bzw. Komponenten, wie Klemmen, Steckern, Kabeln, Adern und dergleichen. Eine das jeweilige Bauteil charakterisierende Kennzeichnung wird auf eine Beschriftungsfläche einer Kennzeichnungseinheit aufgedruckt. Die Kennzeichnungseinheiten werden dabei üblicherweise als Kennzeichnungsmatten aus Kunststoff in einem Spritzgußverfahren hergestellt, so dass eine Vielzahl von über einen Rahmen zusammenhängenden Kennzeichnungseinheiten gemeinsam in einem Beschriftungsgerät, wie einem Drucker, beschriftet werden können.
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Die Kennzeichnungseinheiten bzw. die Kennzeichnungsmatten sind dabei üblicherweise aus einem rein teilkristallinen Kunststoff, wie Polyamid, hergestellt. Aus einem teilkristallinen Kunststoff, wie Polyamid, hergestellte Kennzeichnungseinheiten haben jedoch den Nachteil, dass sie nicht für alle Druckverfahren geeignet sind. Insbesondere sind derartige Kennzeichnungseinheiten nur schwer mittels eines Thermotransferdruckverfahrens und/oder eines Tintenstrahldruckverfahrens bedruckbar bzw. beschriftbar, da sich aufgrund der Materialeigenschaften eines teilkristallinen Kunststoffes die Tinte leicht von der beschrifteten Fläche einer derart hergestellten Kennzeichnungseinheit lösen bzw. abkratzen lässt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen, welche es ermöglicht, Kennzeichnungseinheiten zur Verfügung zu stellen, welche im Wesentlichen mit allen handelsüblichen Druckverfahren, insbesondere mit einem Thermotransferdruckverfahren und/oder einem Tintenstrahldruckverfahren, beschriftbar bzw. bedruckbar sind.
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Bei einer Kennzeichnungsmatte der eingangs näher beschriebenen Art erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass die Kennzeichnungsmatte aus einem amorphen Kunststoff ausgebildet ist.
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Bei einem Verfahren der eingangs näher beschriebenen Art erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass die Kennzeichnungsmatte aus einem amorphen Kunststoff spritzgegossen wird.
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Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass amorphe Kunststoffe im Gegensatz zu teilkristallinen Kunststoffen eine bessere Beschriftbarkeit bzw. Bedruckbarkeit aufweisen und insbesondere mittels Tintenstrahldruckern und Thermotransferdruckern bedruckbar sind, ohne dass die Gefahr besteht, dass die beim Bedrucken aufgebrachte Tinte sich nachher wieder von der Oberfläche der Kennzeichnungseinheiten bzw. von der Beschriftungsfläche der Kennzeichnungseinheiten löst bzw. lösen lässt. Kennzeichnungsmatten bzw. Kennzeichnungseinheiten aus einem amorphen Kunststoff sind daher für alle herkömmlichen Druckverfahren geeignet, so dass die Funktionalität der erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmatten bzw. Kennzeichnungseinheiten gegenüber herkömmlichen Kennzeichnungsmatten bzw. Kennzeichnungseinheiten wesentlich verbessert ist. Aus einem amorphen Kunststoff ausgebildete Kennzeichnungsmatten zeichnen sich zudem durch eine gute Formstabilität, einen geringen Volumenschwund und eine geringe Wasseraufnahme auf, wodurch die Bedruckbarkeit weiter verbessert wird.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist der amorphe Kunststoff Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol (PS), Polyetherimid (PEI), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylenoxid (PPO), Styrol-Acrylnitril (SAN) oder ein amorph-teilkristallines Blend bzw. wird Polycarbonat (PC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polymethylmethacrylat (PMMA), Polystyrol (PS), Polyetherimid (PEI), Polyethersulfon (PES), Polysulfon (PSU), Polyphenylenoxid (PPO), Styrol-Acrylnitril (SAN) oder ein amorph-teilkristallines Blend als amorpher Kunststoff verwendet. Anstelle eines rein amorphen Kunststoffes, wie beispielsweise Polycarbonat, kann somit auch ein Mischkunststoff, d. h. ein amorph-teilkristallines Blend, wie beispielsweise ein Polycarbonat-Blend, bei welchem zumindest einer der enthaltenden Kunststoffe ein amorpher Kunststoff ist, verwendet werden. Ein solches amorph-teilkristallines Blend kann beispielsweise Polybutylenterephthalat/Polycarbonat (PBT/PC) oder Polyamid/Acrylnitril-Butadien-Styrol (PA/ABS) sein. Besonders bevorzugt wird Polycarbonat als amorpher Kunststoff verwendet, da Polycarbonat eine besonders gute Formstabilität und eine besonders niedrige Wasseraufnahme aufweist.
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Die Führungsmittel weisen nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung mindestens einen Steg zum Eingreifen in den Drucker auf, wobei mindestens eine Seitenfläche des Steges abgeschrägt ausgebildet ist. Der Steg des Führungsmittels dient dazu in eine an dem Drucker vorgesehene Aufnahme eingreifen zu können, um eine gezielte Führung der Kennzeichnungsmatte in dem Drucker realisieren zu können. Der Steg ist vorzugsweise mit einem Ende an dem Rahmen befestigt. Mit seinem dem an dem Rahmen befestigten Ende gegenüberliegenden freien Ende greift der Steg in die an dem Drucker vorgesehene Aufnahme ein. Um bei der Herstellung der Kennzeichnungsmatte eine verbesserte und leichtere Entformung insbesondere der Führungsmittel bzw. des Steges aus dem Spritzgießwerkzeug zu realisieren, weist der Steg vorzugsweise an mindestens einer Seitenfläche, bevorzugt im Bereich seines freien Endes, ein Schräge bzw. eine Abschrägung auf, so dass sich die Querschnittsfläche des Steges zum freien Ende hin verkleinert.
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Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Führungsmittel im Wesentlichen u-förmig ausgebildet sind. Bei einer u-förmigen Ausbildung der Führungsmittel, weist jedes Führungsmittel zwei Stege auf, welche im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Hierdurch kann eine besonders sichere, insbesondere verkipp- und verdrehsichere, Führung der Kennzeichnungsmatte in dem Drucker gewährleistet werden. Die beiden Stege können an ihrem freien Ende an ihren zueinander gerichteten Seitenflächen, d. h. an den innerhalb der U-Form liegenden Seitenflächen, und/oder an ihren voneinander weggerichteten Seitenflächen, d. h. an den außerhalb der U-Form liegenden Seitenflächen, eine Schräge bzw. eine Abschrägung aufweisen. Sind an den zueinander gerichteten innenliegenden Seitenflächen zweier parallel zueinander verlaufender Stege jeweils eine Schräge bzw. eine Abschrägung vorgesehen, ist die Innenseitenfläche der u-förmigen Ausbildung im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet. Hierdurch wird eine besonders gute Entformbarkeit der Kennzeichnungsmatte, insbesondere im Bereich der Führungsmittel, erreicht.
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Weiter ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Führungsmittel entlang ihrer Längserstreckung ein oder mehrere Ausnehmungen aufweisen. Die Ausnehmungen sind dabei vorzugsweise an dem Steg oder den Stegen eines Führungsmittels vorgesehen. Die Ausnehmungen können in Form von Einkerbungen ausgebildet sein, welche zum Transport innerhalb des Druckers, zur Vereinzelung und zur Fixierung dienen können. Ferner können die Ausnehmungen in Form von länglich ausgebildeten Aussparungen ausgebildet sein, wodurch die Enformung der Kennzeichnungsmatte im Bereich der Führungsmittel aus dem Spritzgießwerkzeug erleichtert werden kann und/oder der Verzug der Kennzeichnungsmatte im Bereich der Führungsmittel reduziert werden kann.
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Um den Verzug weiter reduzieren zu können, ist es nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass an den Führungsmitteln Versteifungsrippen vorgesehen sind. Die Versteifungsrippen sind vorzugsweise an der in Richtung Kennzeichnungseinheiten gerichteten Seitenfläche der Führungsmittel angeordnet. Hierdurch kann sowohl den Führungsmitteln, insbesondere im Bereich ihrer Stege, als auch dem Rahmen eine höhere Stabilität gegeben werden, wodurch auch die Führung in dem Drucker verbessert werden kann. Die Versteifungsrippen erstrecken sich dabei vorzugsweise in Längsrichtung der Führungsmittel und sind zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Kennzeichnungseinheiten angeordnet.
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Zum Bedrucken der Kennzeichnungsmatte in einem Drucker weisen die Querstege und/oder die Bezeichnungsschilder eine Beschriftungsfläche auf, wobei die Beschriftungsfläche vorzugsweise eine Rauigkeit Ra ≤ 0,5 μm aufweist bzw. mit einer Rauigkeit Ra ≤ 0,5 μm versehen ist. Die Rauigkeit im Bereich der Beschriftungsflächen wird vorzugsweise dadurch erreicht, dass das Spritzgusswerkzeug im Bereich der Beschrifungsflächen angeraut, zum Beispiel durch Sandstrahlen, ausgebildet ist, so dass sich diese angeraute Oberfläche des Spritzgusswerkzeuges bzw. der darin angeordneten Werkzeugeinsätze nach dem Spritzgießprozess an der Kennzeichnungsmatte im Bereich der Beschriftungsflächen abbilden kann. Durch die entsprechende Rauigkeit der Beschriftungsfläche kann eine verbesserte Anhaftung der Druckerfarbe, insbesondere der Tinte, an der Beschriftungsfläche erreicht werden, wodurch die Bedruckbarkeit weiter gesteigert werden kann. Die Rauigkeit ist dabei jedoch derart fein ausgebildet, dass die Beschriftungsfläche bevorzugt eben ausgebildet ist. Die Rauigkeit liegt dabei vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0,1 und 0,5 μm, bevorzugt zwischen 0,2 und 0,4 μm. Um die Bedruckbarkeit weiter zu steigern, weist die Beschriftungsfläche vorzugsweise zusätzlich eine Welligkeit von Wt ≤ 10 μm, bevorzugt in einem Bereich zwischen 1 μm und 10 μm, auf.
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Um bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmatte einen möglichst geringen Druck auf die Führungsmittel auszuüben, sind die Anspritzpunkte zum Spritzgießen der Kennzeichnungsmatte an den Querstegen vorgesehen, so dass die Kennzeichnungsmatte an den Querstegen und nicht im Bereich der Führungsmittel angespritzt wird. Pro Quersteg können ein oder mehr Anspritzpunkte vorgesehen sein, wobei es auch möglich ist, dass nicht an jedem an einer Kennzeichnungsmatte vorgesehenen Quersteg ein Anspritzpunkt vorgesehen ist. Die Anspritzpunkte sind dabei bevorzugt in der Mitte entlang der Längserstreckung der Querstege vorgesehen, um eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Materials beim Spritzgießen über die gesamte Fläche der Kennzeichnungsmatte zu erreichen. Dadurch, dass die Anspritzung nicht im Bereich der Führungsmittel erfolgt, werden die Führungsmittel entlastet, da ein geringerer Druck auf sie aufgebracht wird, wodurch das anschließende Entformen der Führungsmittel aus dem Spritzgießwerkzeug erleichtert wird.
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Nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass in einem Verbindungsbereich zwischen einer Kennzeichnungseinheit und dem Rahmen eine Sollbruchstelle vorgesehen ist. Die Sollbruchstelle kann in Form einer Reduzierung des Materials in dem Verbindungsbereich oder durch eine Perforierung in dem Verbindungsbereich ausgebildet sein. Die Sollbruchstelle ermöglicht ein vereinfachteres Abtrennen einer Kennzeichnungseinheit von dem Rahmen, nach dem diese beschriftet bzw. bedruckt worden ist.
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Weiter ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass an dem Rahmen Steuerlöcher vorgesehen sind. Die Steuerlöcher dienen dazu, die Position, insbesondere die Lagerichtung, der Kennzeichnungsmatte in dem Drucker automatisch erkennen zu können, so dass das Drucklayout durch beispielsweise Drehen des Drucklayouts an die Position bzw. die Lagerichtung der Kennzeichnungsmatte angepasst werden kann, wodurch die Anzahl von Fehlbeschriftungen bzw. von Fehldrucken deutlich reduziert werden kann. Vorzugsweise sind entlang der Längsrichtung des Rahmens mehrere Steuerlöcher in einem bestimmten Abstand zueinander vorgesehen.
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Um eine eindeutige Zuordnung der Kennzeichnungsmatten in einem Drucker zu erreichen, ist es ferner bevorzugt vorgesehen, dass die Kennzeichnungsmatte mit einer Kennung versehen ist. Die Kennung ist vorzugsweise an dem Rahmen der Kennzeichnungsmatte vorgesehen. Die Kennung kann beispielsweise in Form eines 10-Bit-Codes vorgesehen sein.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsform näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine perspektivische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmatte gemäß einer ersten Ausführungsform mit einer Draufsicht auf die Oberseite der Kennzeichnungsmatte;
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2 eine schematische Draufsicht auf die Querseite der in 1 gezeigten Kennzeichnungsmatte gemäß der Erfindung;
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3 einen Ausschnitt der in 2 gezeigten Kennzeichnungsmatte in einer Draufsicht auf die Querseite, wobei der Rahmen und ein daran angeordnetes Führungsmittel der Kennzeichnungsmatte vergrößert dargestellt sind;
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4 einen Ausschnitt der in 1 gezeigten Kennzeichnungsmatte mit einer Verstärkungsrippe angeordnet an einem Führungsmittel;
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5 eine perspektivische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmatte gemäß einer zweiten Ausführungsform mit einer Draufsicht auf die Oberseite der Kennzeichnungsmatte; und
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6 eine perspektivische schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmatte gemäß einer dritten Ausführungsform mit einer Draufsicht auf die Unterseite der Kennzeichnungsmatte.
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1 zeigt eine Kennzeichnungsmatte zur Kennzeichnung elektrischer Bauelement gemäß der Erfindung. Die Kennzeichnungsmatte weist mehrere, in einer Reihe hintereinander angeordnete Kennzeichnungseinheiten 10 auf, wobei jede Kennzeichnungseinheit einen Quersteg 12 und mehrere an dem Quersteg 12 angeformte Bezeichnungsschilder 14 aufweist. Die in einer Reihe hintereinander angeordneten Kennzeichnungseinheiten 10 sind über einen Rahmen 16, welcher seitlich entlang der Kennzeichnungseinheiten 10 verläuft miteinander verbunden. Der Rahmen 16 ist dabei rechts und links von den Kennzeichnungseinheiten 10 entlang ihrer Querseitenflächen vorgesehen. Zur Führung der Kennzeichnungsmatte in einem Drucker, in welchem eine Beschriftung bzw. eine Bedruckung der Kennzeichnungseinheiten 10 im Bereich ihrer Beschriftungsflächen 22 erfolgt, sind an dem Rahmen 16 Führungsmittel 18a, 18b vorgesehen, welche, wie in 2 erkennbar ist, aus jeweils zwei parallel zueinander angeordneten Stegen 20a, 20b ausgebildet sind, so dass die Führungsmittel 18a, 18b im Wesentlichen u-förmig ausgebildet sind. An dem Rahmen 16 sind zwei Führungsmittel 18a, 18b angeordnet, wobei ein erstes Führungsmittel 18a links von der Querseite der Kennzeichnungseinheiten 10 an dem Rahmen 16 und ein zweites Führungsmittel 18b rechts von der Querseite der Kennzeichnungseinheiten 10 an dem Rahmen 16 angeordnet ist.
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Wie in 1 gezeigt ist, sind entlang der Stege 20a, 20b mehrere Ausnehmungen 38 in Form von Einkerbungen vorgesehen. An dem Rahmen 16 sind ferner Steuerungslöcher 24 und Kennungen 26 eingebracht, wobei die Kennung 26 in Form eines 10-Bit-Codes ausgebildet sein kann.
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Die Kennzeichnungsmatte ist aus einem amorphen Kunststoff, wie beispielsweise PC, ABS, PMMA, PS, PEI, PES, PSU, PPO, SAN oder einem amorph-teilkristallinen Blend durch ein Spritzgießverfahren hergestellt. Die Anspritzung beim Spritzgießverfahren erfolgt an dem Quersteg 12 der Kennzeichnungseinheiten 12, wobei bei der in 1 gezeigten Ausführungsform der Anspritzpunkt 28 mittig entlang der Längsrichtung der Querstege 12 vorgesehen ist.
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Der Kennzeichnungsmatte wird zumindest im Bereich der Beschriftungsflächen 22 eine Oberflächenrauigkeit von Ra ≤ 0,5 μm, vorzugsweise von Ra = 0,25 μm, nach dem Spritzgießen in dem Spritzgusswerkzeug aufgeprägt. Die Beschriftungsflächen 22 können an dem Quersteg 12 und/oder den Bezeichnungsschildern 14 einer Kennzeichnungseinheit 10 vorgesehen sein.
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Eine vergrößerte Darstellung insbesondere der Stege 20a, 20b des Führungsmittels 18a ist in 3 gezeigt. Die Stege 20a, 20b sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wodurch das Führungsmittel 18a eine u-förmige Ausgestaltung in Form einer Kufe aufweist. Die Seitenflächen 30a, 30b der Stege 20a, 20b sind jeweils mit einer Schräge versehen, wobei bei der hier gezeigten Ausführungsform die Stege 20a, 20b sowohl an ihrer Innenseitenfläche 30b als auch an ihrer Außenseitenfläche 30a eine Schräge aufweisen. Die Schräge kann sich über die gesamte Länge einer Seitenfläche 30a, 30b erstrecken oder nur bereichsweise, insbesondere an dem freien Ende 40 der Stege 20a, 20b, vorgesehen sein. Die Schrägen sind derart ausgebildet, dass sich die Querschnittsfläche der Stege 20a, 20b zu ihrem freien Ende 40 hin verkleinert. Die angeschrägt ausgebildeten Seitenflächen 30a, 30b ermöglichen ein leichteres Entformen der Kennzeichnungsmatte aus dem Spritzgießwerkzeug im Bereich der Führungsmittel 18a, 18b.
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An dem Verbindungsbereich zwischen dem Rahmen 16 und der Kennzeichnungseinheit 10 ist eine Sollbruchstelle 32 in Form einer Materialreduzierung ausgebildet.
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Um die Stabilität der Führungsmittel 18a, 18b zu erhöhen und den Verzug zu reduzieren, können, wie in 4 gezeigt ist, an dem Führungsmittel 18a, 18b, wobei hier nur das Führungsmittel 18a gezeigt ist, insbesondere im Bereich der Stege 20b, welche angrenzend zu den Kennzeichnungseinheiten 10 an dem Führungsmittel 18a, 18b bzw. dem Rahmen 16 angeordnet sind, Versteifungsrippen 34 vorgesehen sein, welche in Form eines länglich ausgebildeten Steges ausgebildet sind und sich in Längsrichtung der Kennzeichnungsmatte erstrecken. Die Versteifungsrrippen 34 sind zwischen zwei Kennzeichnungseinheiten 10 an dem Führungsmittel 18a, 18b vorgesehen.
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5 zeigt eine zweite mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmatte, wobei die hier gezeigte Ausführungsform im Wesentlichen der in 1 gezeigten Kennzeichnungsmatte entspricht. Die beiden Unterschiede zwischen der hier und in 1 gezeigten Ausführungsform sind lediglich, dass bei der in 5 gezeigten Kennzeichnungsmatte pro Quersteg 12 zwei Anspritzpunkte 28 vorgesehen sind. Die Anzahl der Anspritzpunkte 28 ist abhängig von der Größe der Kennzeichnungsmatte und der Bezeichnungsschilder. Ferner sind bei der in 5 gezeigten Kennzeichnungsmatte an dem hier sichtbaren Führungsmittel 18b zusätzlich zu den in Form von Einkerbungen ausgebildeten Ausnehmungen 38 Ausnehmungen 36 in Form von länglichen Aussparungen an dem hier sichtbaren Führungsmittel 18b bzw. dem Steg 20b des Führungsmittels 18b vorgesehen.
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6 zeigt eine dritte mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kennzeichnungsmatte, welche im Wesentlichen der in 5 gezeigten Ausführungsform entspricht, wobei in 6 die Möglichkeit gezeigt ist, dass an zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufenden Stegen 20a, 20b eines Führungsmittels 18a, 18b unterschiedlich ausgebildete Ausnehmungen 36, 38 vorgesehen sein können, so dass die Ausnehmungen 36, 38 an dem einen Steg 20a nicht identisch zu den Ausnehmungen 36, 38 an dem anderen Steg 20b eines Führungsmittels 18a, 18b ausgebildet sein müssen, wobei in 6 lediglich Ausnehmungen in Form von Einkerbungen gezeigt sind. Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform sind an dem Steg 20b der Führungsmittel 18a, 18b eine größere Anzahl an in Form von Einkerbungen vorgesehenen Ausnehmungen 38 ausgebildet als an dem Steg 20a der Führungsmittel 18a, 18b.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Kennzeichnungseinheit
- 12
- Quersteg
- 14
- Bezeichnungsschild
- 16
- Rahmen
- 18a, 18b
- Führungsmittel
- 20a, 20b
- Steg
- 22
- Beschriftungsfläche
- 24
- Steuerloch
- 26
- Kennung
- 28
- Anspritzpunkt
- 30a, 30b
- Seitenfläche
- 32
- Sollbruchstelle
- 34
- Versteifungsrippe
- 36
- Ausnehmung
- 38
- Ausnehmung
- 40
- Freies Ende
