-
Verfahren und Einrichtung zur Kennzeichnung von isolierten elektrischen
Leitern durch in Abständen mittels Spritzdüsen aufgespritzte Farbzeichen Die Erfindung
betrifft ein Verfahren zur Kennzeichnung von isolierten elektrischen Leitern durch
in Abständen mittels Spritzdüsen aufgespritzte Farbzeichen, bei dem die gespritzten
Farbstrahlen in einem bestimmten Rhythmus durch Druckimpulse erzeugt werden.
-
Zur Kennzeichnung von vorzugsweise mit thermoplastischen Stoffen isolierten
- elektrischen Leitern durch in Abständen mittels Spritzdüsen aufgespritzte Farbzeichen
ist es bereits bekanntgeworden, einen aus einer Ringdüse austretenden, periodisch
unterbrochenen Farbstrahl gegen die Oberfläche der durch die Ringdüse axial hindurchbewegten
Leitung zu spritzen. Dabei wird der Farbstrahl durch einen periodisch auf die Farbflüssigkeit
wirkenden überdruck erzeugt. Bei der für dieses Verfahren vorgesehenen Einrichtung
wird die Farbflüssigkeit der Ringdüse von einem höher gelegenen Vorratsbehälter
zugeführt, so daß die Farbflüssigkeit innerhalb des Hohlraumes der Ringdüse ständig
unter Druck steht. Mit dem Hohlraum der Ringdüse steht ferner eine Membrandose in
Verbindung, die ebenfalls vom Vorratsbehälter aus, und zwar über den Hohlraum der
Ringdüse hinweg, mit der Farbflüssigkeit gefüllt ist. Durch periodisches Anstoßen
der Membran mittels eines Exzentertriebes wird die Farbflüssigkeit unter einen wechselnden
überdruck gesetzt, der sich auf den Farbflüssigkeitsinhalt der Ringdüse überträgt
und jeweils kurzzeitig einen auf die Leitung gerichteten Farbstrahl hervorruft.
Diese bekannte Einrichtung hat aber den Nachteil, daß sich einerseits zwischen der
Membran und der Ringdüse eine verhältnismäßig große Farbflüssigkeitsmenge befindet
und einerseits große Kräfte für das impulsartige bzw. periodische Anstoßen der Membran
erforderlich sind und andererseits die Membranschwingungen sich mit Verzögerung
und Energieverlust auf die Ringdüse übertragen. Dieser Nachteil ist auch dann vorhanden,
wenn bei dem bekannten Verfahren die Ringdüse mit einem sich periodisch öffnenden
und schließenden Verschluß , versehen oder mit Blenden ausgerüstet wird, zumal bei
dieser Ausführung noch der Nachteil hinzukommt, daß der den Farbstrahl erzeugende
Druck gleich dem ständigen Flüssigkeitsdruck ist, der möglichst klein gehalten werden
muß. Hinzukommt, daß höhere Im- , Pulsfrequenzen zur Erzielung einer größeren Kennzeichnungsgeschwindigkeit
nicht möglich sind.
-
Diese Nachteile werden bei dem neuen Verfahren dadurch vermieden,
daß erfindungsgemäß die Druckimpulse durch in der Nähe der Spritzdüse auf die ;
Farbflüssigkeit periodisch einwirkende Kräfte erzeugt werden, so daß - in der Spritzrichtung
gesehen -die hinter der Druckeinwirkungsstelle befindliche Farbflüssigkeitsmenge
klein gegen die vor der Druckeinwirkungsstelle befindlichen Farbflüssigkeitsmenge
ist.
-
Im Rahmen dieses Erfindungsgedankens sind verschiedene vorteilhafte
Einrichtungen verwendbar, von: denen einige in der Zeichnung dargestellt sind: Die
Fig: 1 und 2 zeigen eine von der Seite und von oben gesehen und teils im Schnitt
dargestellte Ausführung, die sich an die erwähnte bekannte Anwendung einer Ringdüse
anlehnt, sich aber von der bekannten Ausführung in wesentlichen Punkten unterscheidet.
Danach wird die in einem Vorratsbehälter 10 befindliche Farbflüssigkeit 11 dem Hohlraum
der Ringdüse 12 über ein Rohr 13 zugeführt; so daß die Farbflüssigkeit in der Ringdüse
unter einem geringen überdruck steht. Die Ringdüse ist senkrecht zuf Achse geteilt
und so ausgebildet, daß ein ringförmiger Schlitz 12' entsteht. Dieser Schlitz ist
so fein ausgeführt, daß ein freies Ausfließen der' Farbflüssigkeit während des Stillstandes
der Einrichtung infolge Kapillarwirkung weitgehend vermieden ist. Die Ringdüse 12
ist an der Stelle 14 unterbrochen, um den von unten nach oben axial durch die Ringdüse
geführten isolierten Leiter 15 in. die Ringdüse bequem einführen zu können. In die
obere Stirnwand: der Ringdüse sind vier kleine Zylinder 16 mit darin. beweglichen
Kolben 16' eingebaut. Durch periodisches
Anstoßen der Kolben von
oben wird die Farbflüssigkeit im Hohlraum der Ringdüse plötzlich unter erhöhten
Druck gesetzt. Da sich in der Ringdüse nur eine kleine Farbflüssigkeitsmenge befindet,
braucht nur eine sehr kleine Kraft zur Bewegung der Kolben und zur Erzielung des
notwendigen Druckes aufgewendet zu werden, und es wird der erhöhte Flüssigkeitsdruck
schnell auf die Spritzdüsenkanäle übertragen. Durch die periodischen Druckimpulse
werden auf dem hindurchgeführten isolierten Leiter 15 in Abständen geschlossene
Farbringe 15' erzeugt. Die Anzahl der Kolben kann von vier abweichen; gegebenenfalls
genügt ein einziger Kolben. Es ist auch möglich, an Stelle mehrerer Kolben einen
mit der Form der Stirnwandung der Ringdüse übereinstimmenden Ringkolben vorzusehen.
Ferner ist es auch möglich, die Kolben an beiden Stirnwänden oder auch an der zylindrischen
Außenwandung der Ringdüse anzuordnen. Die Kolben können beispielsweise durch einen
kleinen Federdruck in der oberen Lage gehalten werden, so daß sie nach dem periodischen
Anstoßen selbsttätig in die obere Lage wieder zurückgehen. Das periodische Auf-
und Abwärtsbewegen der Kolben kann außer auf mechanischem auch auf elektromagnetischem
Wege erfolgen, wobei die Kolben aus magnetisierbarem Material hergestellt und mittels
eines periodisch erregten Elektromagneten gesteuert werden.
-
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, den Farbflüssigkeitszuführungskanal
zumindest in der Nähe der Spritzdüse mit elastischer Wandung auszu-. führen, auf
die von außen in periodischen Zeitabständen Kräfte, insbesondere Druckstöße, einwirken.
Eine diesbezügliche Ausführung ist in der Fig. 3 dargestellt. Hiernach dient als
Farbflüssigkeitskanal ein Schlauch 17 aus elastischem Material, z. B. Gummi oder
Kunststoff, in den am Ende die Spritzdüse 18 mit feinen Spritzdüsenkanälen 18' dicht
eingesetzt ist. Der Gummischlauch ist in der Nähe der Spritzdüse mit der Wulst 17'
versehen. An dieser Stelle arbeiten in periodischen Zeitabständen mehrere kurze
Stäbe 19 in radialer Richtung hin und her, so daß der Schlauch in diesen Zeitabständen
ruckartig eingedrückt werden kann und dadurch der Flüssigkeitsdruck in der Nähe
der Spritzdüse periodisch erhöht wird. Der Spritzdüsenkana118' weist an dem der
Farbflüssigkeitszufuhr zugekehrten Ende die trichterförmige Erweiterung
20 auf, durch die beim Anstoßen der Stäbe 19 in günstiger Weise ein schneller
Anstieg des Flüssigkeitsdruckes im .Spritzdüsenkanal 18' bewirkt wird. Es genügt,
den Farbflüssigkeitszuführungskanal 17 nur in der Nähe der Spritzdüse mit elastischer
Wandung auszuführen.
-
Ferner kann zur Erzeugung der Druckimpulse in der Wandung des Farbflüssigkeitszuführungskanals
in der Nähe der Spritzdüse ein hin- und herbewegbarer Kolben vorgesehen werden.
Nach der Fig.4 ist die Spritzdüse 18 in einem aus Metall bestehenden Farbflüssigkeitszuführungsrohr
21 befestigt, in dessen Wandung in der Nähe der Spritzdüse ein Kolbenzylinder 22
mit hin- und herbewegbarem Kolben 22' eingebaut ist. Die Hin- und Herbewegung des
Kolbens kann in gleicher oder ähnlicher Weise wie an Hand der Fig. 1 und 2; in bezug
auf die Kolben 16 erfolgen. Anstatt eines einzigen Kolbens können auch mehrere Kolben
vorgesehen sein. Die Kolbenzylinder und die Kolben können auch in schräger Lage
zur Achse des Zuführungsrohres 21 angeordnet sein, derart, daß sie auf die trichterförmige
Erweiterung 20 des Spritzdüsenkanals 18' gerichtet sind.
-
Die Fig. 5 deutet abweichend von der Fig. 4 eine Ausführung an, bei
der an Stelle des Kolbenzylinders 22 und Kolbens 22' eine Membran
23 tritt, die in beliebiger Weise in eine zweckmäßig runde Öffnung des Zuführungsrohres
dicht eingesetzt ist. Die Membran kann in bekannter Weise auf mechanischem oder
auch auf elektromagnetischem Wege periodisch bewegt werden.
-
Eine besonders vorteilhafte Ausführung besteht darin, die am Ende
des Farbflüssigkeitskanals vorgesehene Spritzdüse durch periodische Krafteinwirkungen
in der Spritzrichtung hin- und herbewegbar auszubilden. Zweckmäßig wird die Spritzdüse
als hin-und herbewegbarer Kolben mit axial angeordnetem Spritzdüsenkanal ausgeführt.
-
Die Fig. 6 zeigt beispielsweise eine solche Einrichtung, bei der die
Druckimpulse auf elektromagnetischem Wege erzeugt werden, indem mittels eines Elektromagneten
ein magnetisierbares Steuerelement im vorgesehenen Rhythmus bewegt und die Bewegungen
des Steuerelementes zur Erzeugung der Druckimpulse ausgenutzt werden. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel dient als magnetisierbares Steuerelement ein in der Achse eines
Elektromagneten 24 verschiebbar angeordneter Kolben 25 mit dem axial angeordneten
Spritzkanal 26. Der Elektromagnet ist als Topfkernmagnet ausgebildet und
besteht aus der Spulenwicklung 27 und den beiden topfförmigen Magnetteilen 28 und
28'. Zur Lagerung des Kolbens 25 dient das in den Elektromagnet eingesetzte Rohr
29, das aus einem gegen die Farbflüssigkeit widerstandsfähigen Isolierstoff besteht.
Die beiden Magnetteile 28 und' 28' sind in den mit dem Deckel 30 versehenen Becher
31 fest eingebaut. An der Bodenseite des Bechers 31 ist mittels Schrauben 32 die
diametral angeordnete Bandfeder 33 befestigt, die in der Mitte mittels der Mutter
34 mit dem Kolben 25 verbunden ist. Die Farbflüssigkeit wird dem Isolierstoffrohr
29 in der dargestellten Pfeilrichtung ohne Druck zugeführt. Der in der Achse des
Kolbens vorgesehene Spritzdüsenkana126 ist im Durchmesser so klein gehalten, daß
ein freies Ausfließen der Farbflüssigkeit während des Stillstandes der Einrichtung
infolge kapillarer Wirkung weitgehend vermieden ist. Das der Farbflüssigkeitszufuhr
zugekehrte Ende des Rohrkolbens weist eine trichterförmige Erweiterung 35 auf, durch
die bei stoßweiser Bewegung des Kolbens 25 in günstiger Weise ein schneller Anstieg
des Flüssigkeitsdruckes im Spritzdüsenkanal 26 bewirkt wird.
-
Wird bei dieser Einrichtung der Elektromagnet 24 erregt, so wird der
Kolben 25 gegen den Federzig der Bandfeder 33 in das Isolierrohr 29 hineingezogen,
wodurch ein kurzzeitig kräftiger Druck auf die Farbflüssigkeit entsteht. Dadurch
wird ein feiner Farbstrahl 36 aus der Öffnung des Spritzdüsenkanals gedrückt, durch
den auf dem vorbeigeführten isolierten Leiter 22 ein Farbhalbring 23 erzeugt wird.
-
Zur Durchführung des Verfahrens werden die Einrichtungen so ausgeführt,
daß die durch die Druckerzeugungsorgane, z. B. durch die von dem Druckkolben
16', 22' oder 25 verdrängte Flüssigkeitsmenge zumindest gleich der
jeweils auszuspritzenden Flüssigkeitsmenge ist. Die mit Druckkolben arbeitenden
Einrichtungen werden zweckmäßig so bemessen, daß der Kolbenhub gleich dem Volumen
des Spritzdüsenkanals (Düsenkanallänge X Querschnitt) dividiert
durch
den Kolbenduersehnitt ist. Um- diese Bemessungen einzuhalten, kann die Bewegung
des Druckerzeugungsorgans durch einen Anschlag begrenzt sein.
-
Vorteilhaft werden die Druckimpulse von der Durchzuggeschwindigkeit
"des zu kennzeichnenden Leiters gesteuert. Dies wird an Hand der Fig. 7 erläutert,
in der in Übereinstimmung mit der Fig. 6 der Elektromagnet mit 24 bezeichnet ist,
wobei die Figur die Einrichtung in Seitenansicht zeigt. Im Stromkreis des Elektromagneten
liegt ein Federkontakt-Schalter, der die beiden Kontakte 37 und 38 enthält, wobei
der Kontakt 37 an die isoliert angeordnete Blattfeder 39 und der Kontakt 38 an Erde
und an die Batterie 40 angeschlossen sind. Der Leiter 22 wird zwischen zwei frei
drehbar angeordneten Friktionswalzen 41 und 42 hindurchgezogen, von denen die Walze
42 eine Nockenscheibe 43 mit den Nocken 44 trägt. Der in der Pfeilrichtung zwischen
den Friktionswalzen hindurchgezogene Leiter setzt damit auch die Nockenscheibe 43
in Drehung, so daß in kurzzeitigen Abständen mittels der Nocken 44 der Kontakt 37/38
geschlossen und der Elektromagnet erregt wird; was ein Anziehen des Kolbens 25 und
einen kurzzeitigen Farbstrahl zur Folge hat.
-
Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.
So kann bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 der Schlitz 12' der Ringdüse durch
mehrere radial angeordnete Spritzdüsenkanäle ersetzt werden. Bei der Ausführung
nach der Fig. 3 können die Ausstoßorgane 19 fest mit dem Schlauch 17 verbunden,
z. B. bei Herstellung des Schlauches aus einem vulkanisierbaren Werkstoff in diesen
einvulkanisiert sein. Ferner ist es bei dieser Ausführung möglich, den elastischen
Schlauch mittels einer Irisblende od. dgl. von allen Seiten gleichmäßig ringförmig
zu verengen. Die Bandfeder 33 in der Fig. 6 kann durch eine Membran ersetzt werden.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit besteht darin, die Druckeinwirkungsstelle des
Farbflüssigkeitszuführungskanals als dehn- und stauchbares Wellrohr od. dgl. auszubilden
und die Druckimpulse durch ruck- bzw. stoßartiges Stauchen des Wehrohres ip axialer
Richtung zu erzeugen. Das Wellrohr besteht zweckmäßig aus Metall, wie Eisen, Kupfer,
Aluminium und deren Legierungen, kann aber auch aus einem formfesten oder auch aus
einem elastischen, z. B. gummiartigen Isolierstoff bestehen.
-
Es kann zweckmäßig sein, den Spritzdüsenkanal während des Stillstandes
der Einrichtung durch eine Nadel zu verschließen, um den Kanal von eingetrockneten
Farbresten frei zu halten. Dabei besteht die Möglichkeit, die Nadel elektromagnetisch
zu betätigen. Es kann weiterhin vorteilhaft sein, den Spritzdüsenkanal mit einer
elastischen Wandung auszuführen, z. B. durch Herstellung aus einem gummiartigen,
gegen die Farbflüssigkeit unempfindlichen Werkstoff. Ein derartiger Spritzdüsenkanal
kann unter Druck begrenzt aufgeweitet werden, um das Ausstoßen von Farbresten zu
erleichtern.