DE2308542A1

DE2308542A1 - Einrichtung zur kennzeichnung isolierter elektrischer leiter durch aufspritzen von farbzeichen mit duesenraedern

Info

Publication number: DE2308542A1
Application number: DE19732308542
Authority: DE
Inventors: Ulrich Dipl-Ing Oestreich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-02-19
Filing date: 1973-02-19
Publication date: 1974-08-22
Also published as: IT1006340B; FR2218624A1

Description

Einrichtung zur Kennzeichnung isolierter elektrischer Leiter durch Aufspritzen von Farbzeichen mit Düsenrädern

Die zum Aufbau elektrischer Kabel ixid Leitungen vorgesehenen isolierten elektrischen Leiter, beispielsweise Adern für Nachrichtenkabel, werden mit einer Kennzeichnung versehen, um die einzelnen Adern im fertigen Kabel eindeutig voneinander unterscheiden zu können. Bei dieser Kennzeichnung kann es sich beispielsweise um im Abstand aufgebrachte Farbzeichen, insbesondere Farbringe, handeln.

Zur Kennzeichnung von in Längsrichtung bewegten isolierten elektrischen Leitern mit Farbringen ist es bekannt, beiderseits der zu kennzeichnenden Ader umlaufende Düsenräder bzw. Düsenscheiben zu verwenden. Die Achsen dieser Düsenräder sind parallel zur Durchzugsrichtung der Ader gelagert, so daß die am Umfang des Düsenrades angebrachten Spritzdüsen, aus denen das Farbmaterial austritt, quer zum Leiter verlaufen. Hierbei sind die Achsen der Düsenräder als Hohlwellen ausgebildet, in denen die von einer Pumpe gelieferte Farbflüssigkeit den ebenfalls hohl ausgebildeten Düsenrädern und damit den Spritzdüsen unter Druck zugeführt wird. Die Farbflüssigkeit wird durch die Spritzdüsen der gegenläufigen Düsenräder hindurch in radialer Richtung in Form von feinen Farbstrahlen auf die Ader gespritzt, so daß jeder Farbstrahl beim Auftreffen auf die Aderisolierung einen farbigen Halbring erzeugt, der sich mit dem von dem gegenüberliegenden, in Längsrichtung der Ader versetzt angeordneten Düsenrad erzeugten Halbring zu einem geschlossenen Farbring ergänzt (DT-PS 1 172 331). Mit einer solchen Kennzeichnungseinrichtung können Fertigungsgeschwindigkeiten bis zu etwa 700 m/min erreicht werden. Bei höheren

409834/0656

-2-

2303542

VPA 73/4704

Fertigungsgeschwindigkeiten verlieren die ringförmigen Kennzeichen an Randschärfe und führen somit zu einer ungenauen Kennzeichnung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fertigungsgeschwindigkeit bei der Kennzeichnung von in Längsrichtung bewegten isolierten elektrischen Leitern durch Aufspritzen von Farbzeichen weiter zu erhöhen und hierbei eine gute Erkennbarkeit der Farbzeichen sicherzustellen.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Einrichtung aus, bei der die Kennzeichnung mit Hilfe von rotierenden Düsenrädern erfolgt, denen das Kennzeichnungsmaterial über eine hohle Achse zugeführt wird und aus denen das Kennzeichnungsmaterial über am Umfang der Düsenräder verteilte Austrittsöffnungen ausgespritzt wird. Gemäß der Erfindung sind die Achsen der Düsenräder derart gegenüber der Achse des zu kennzeichnenden isolierten elektrischen Leiters schräggestellt, daß die Umfangsgeschwindigkeit des jeweiligen Düsenrades im Kennzeichnungsbereich eine Geschwindigkeitskomponente in Richtung des Aderabzuges aufweist.

Bei einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Kennzeichnungseinrichtung bewegt sich der Farbstrahl nicht wie bisher senkrecht zu dem zu kennzeichnenden isolierten elektrischen Leiter, sondern schräg, so daß der Farbstrahl sowohl eine Geschwindigkeitskomponente senkrecht zu dem zu kennzeichnenden isolierten elektrischen Leiter als auch in Richtung der *bzugsbewegung des isolierten Leiters aufweist. Dementsprechend wandert der jeweils auf den isolierten Leiter, also auf die Ader, auftreffende und die Ader kennzeichnende Farbstrahl beim Kreuzen der Ader mit dieser ein Stückchen mit. Die Randschärfe des bei der Kennzeichnung entstehenden Farbringes wird dadurch wesentlich verbessert, so daß bei gleicher Lesbarkeit der mit schräggestellten Düsenrädern und der mit

409834/0656 _₃-

VPA 73/4704

nichtschräggestellten Düsenrädern erzielten Farbringe die Fertigungsgeschwindigkeit bei Verwendung schräggestellter Düsenräder gegenüber der bei Verwendung nichtschräggestellter Düsenräder gesteigert werden kann.

Besonders gute Ergebnisse hinsichtlich der Lesbarkeit der Farbzeichen bei erhöhter Fertigungsgeschwindigkeit erhält man, wenn die Längskomponente der Umfangsgeschwindigkeit der Düsenräder gleich oder annähernd so groß wie die Aderabzugsgeschwindigkeit gewählt wird. Hierzu empfiehlt es sich, den Winkel der Schrägstellung der Achse des jeweiligen Düsenrades gegenüber der Achse des zu kennzeichnenden isolierten elektrischen Leiters einstellbar auszubilden. Hierbei kommen Winkel zwischen O und 90 ° in Betracht.

Um optimale Kennzeichnungsverhältnisse bei unterschiedlicher Schrägstellung der Düsenräder zu gewährleisten, ist es weiterhin zweckmäßig, daß das jeweilige Düsenrad um eine Achse schwenkbar angeordnet ist, die senkrecht zu dem zu kennzeichneüen isolierten elektrischen Leiter durch die Kennzeichnungsstelle und senkrecht zur Achse des Düsenrades verläuft.

Die Erfindung wird anhand von in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen und Diagrammen nachfolgend näher erläutert.

Fig. 1 zeigt zunächst in schematischer Darstellung die zu kennzeichnende kunststoffisolierte Ader 1 und das zur Kennzeichnung dieser Ader vorgesehene Düsenrad 2, wobei aus dieser schematischen Darstellung das Wesentliche der Erfindung zu ersehen ist.

Die kunststoffisolierte Ader 1 wird von rechts nach links abgezogen, sie läuft beispielsweise unmittelbar aus einem nicht näher dargestellten Extruder aus und wird anschließend auf

409834/0656 _₄_

VPA 73/4704

eine Aufwickeltrommel aufgewickelt. Bei dem Düsenrad 2 handelt es sich um ein für diese Art der Kennzeichnung von Adern in bekannter Weise aufgebautes Düsenrad, das um die Achse 4 umläuft und das an seiner Mantelfläche Farbaustrittsöffnungen aufweist, aus denen die Kennzeichnungsfarbe strahlenförmig austritt. Sobald infolge der Drehbewegung des Düsenrades 2 ein Farbstrahl die zu kennzeichnende Ader kreuzt, wird auf der Ader ein Halbring erzeugt. Der andere Halbring wird in an sich bekannter Weise mittels eines nicht näher dargestellten weiteren Düsenrades aufgebracht.

Für das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel ist wesentlich, daß die Achse 4 des Düsenrades gegenüber der Achse der zu kennzeichnenden Ader 1 derart um den Winkel oc geneigt ist, daß die Umfangsgeschwindigkeit des Düsenrades im Kennzeichnungsbereich eine Geschwindigkeitskomponente in Richtung des Aderabzuges, der mit der Geschwindigkeit ν erfolgt, aufweist.

Der Vektor der Umfangsgeschwindigkeit läßt sich dementsprechend, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, in zwei rechtwinklig aufeinanderstellende Komponenten zerlegen, nämlich in die Längskomponente v_L und die rechtwinklig zur Abzugsrichtung weisende Komponente v_R.

Die Beträge dieser Komponenten ermittelt man entsprechend den Beziehungen:

V_R = Vy . COSiX,

v_L = Vy . sin <X.

Für die Lesbarkeit des mit Hilfe des Düsenrades 2 aufgebrachten Farbringes bzw. Farbhalbringes ist nun die Kreuzungsgeschwindigkeit v_K, d. h. die Geschwindigkeit, mit der der jeweilige Farbstrahl die zu kennzeichnende Ader kreuzt, maß-

409834/0656

-5-

2303542

VPA 73/4704

gebend. Die Größe dieser Kreuzungsgeschwindigkeit ergibt sich aus dem in Fig. 3 dargestellten Diagramm zu

^νκ = 7^(ν " ^VL^{; + V}R ·

v_R

Der Kreuzungswinkel ist dann tan IP = .

L·

Um eine möglichst scharfe Markierung der aufgespritzten Farbringe bzw. Farbhalbringe zu erhalten, müßte der jeweilige Farbstrahl die sich in Längsrichtung bewegende, zu kennzeichnende Ader möglichst im rechten oder annähernd rechten Winkel kreuzen. Dies läßt sich, wie aus den Gleichungen hervorgeht, dann erreichen, wenn die in Richtung des Aderabzuges weisende Geschwindigkeitskomponente der Umfangsgeschwindigkeit des Düsenrades gleich der Abzugsgeschwindigkeit der Ader ist. In diesem Fall ist ν = v, und es wird v_K = v_R und ψ = -^- , d. h. der jeweilige Farbstrahl kreuzt die zu kennzeichnende A^er ohne Differenz der Längsgeschwindigkeiten und die Markierung steht stets senkrecht auf der Ader. Die Bedingung ν = ν. läßt sich durch entsprechende Wahl der Drehzahl des Düsenrades sowie durch die Schrägstellung der Achse des Düsenrades gegenüber der Achse der zu kennzeichnenden Ader, also durch Wahl des Winkels (X₁ einstellen sowie durch die Anzahl der auf der Mantelfläche des Düsenrades in gleichmäßigen Abständen verteilten Farbaustrittsöffnungen 3.

Bei der Anpassung der Kennzeichnungsvorrichtung an höhere Fertigungsgeschwindigkeiten mit Hilfe der Schrägstellung der Düsenräder gegenüber der Achse der zu kennzeichnenden Ader braucht also die Düsenteilung des Rades, d. h. die Anzahl der gleichmäßig am Umfang des Düsenrades verteilten Farbaustrittsöffnungen, nicht verändert zu werden. Die senkrecht zu der zu kennzeichnenden Ader und senkrecht zu dem die Ader um-

40983A/0656

-6-

VPA 73/4704 - 6 -

gebenden Luftstrom verbleibende Geschwindigkeitskomponente, also die Kreuzungsgeschwindigkeit, ergibt sich, wie bereits erwähnt, aus der Beziehung

v_K = ν . cos OC.

Da der Winkel <X mit größer werdender Adergeschwindigkeit weiter gegen den WertTT/2 vergrößert werden kann, kann die Neigung des Farbstrahles zum Zerstieben durch von der Ader mitgerissene Luft und damit zu einer ungenauen Kennzeichnung stets in Grenzen gehalten werden. Andererseits kann mit kleiner werdendem Winkel OC die auf die zu kennzeichnende Ader aufgebrachte Farbmenge reduziert werden. Im übrigen folgt die Drehzahl des Düsenrades wie bei den bekannten Kennzeichnungseinrichtungen dieser Art der Abzugsgeschwindigkeit. Die Qualität des Druckbildes, d. h. die Randschärfe und die Breite des jeweils erzeugten Farbhalbringes, hängt dann allein von der, Schrägstellung des Düsenrades gegenüber der Achse der zu kennzeichnenden Ader ab.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der neuen Kennzeichnungseinrichtung ist in Fig. 4 schematisch dargestellt.

Die zu kennzeichnende kunststoffisolierte Ader 1 läuft von rechts nach links mit der Geschwindigkeit ν durch ein Rohr 10, das im Bereich des Düsenrades 2 das Fenster 11 aufweist, durch das das Düsenrad in dieses Rohr bis möglichst nahe an die Ader 1 heranreicht. Das Düsenrad 2 ist mit seiner Achse in dem gabelartigen Rahmen 5 gelagert, der seinerseits drehbar auf dem Sockel 6 ruht. Die Achse des Sockels 6 verläuft senkrecht zur Achse 4 des Düsenrades und senkrecht zur Achse der zu kennzeichnenden Ader 1. Dadurch ist gewährleistet, daß der jeweilige Farbstrahl bei unterschiedlicher Schrägstellung des Düsenrades 2 gegenüber der Achse der zu kennzeichnenden Ader 1 auf kürzestem Wege auf diese Ader auf-

409834/0656

-7-

VPA 73/4704 - 7 -

trifft. Die drehbare Lagerung der gabelförmigen Halterung 5 auf dem Sockel 6 ermöglicht also, die Achse 4 des Düsenrades 2 um unterschiedliche Winkelbeträge gegenüber der Achse der zu kennzeichnenden Ader schrägzustellen. Die gabelförmige Halterung 5 kann dabei in jeder gewünschten Lage im Bereich zwischen 0 und 90 ° mit Hilfe nicht näher dargestellter Mittel arretiert werden.

Die Zuführung der Kennzeichnungsfarbe zu dem rotierenden Düsenrad 2 erfolgt in an sich bekannter Weise mit Hilfe nicht näher dargestellter Mittel über die hohle Achse 4 des Düsenrades. Das Düsenrad 2 ist an sich im Bereich außerhalb des eigentlichen Kennzeichnungsbereiches mit einer nicht näher dargestellten Verkleidung versehen, um das Verspritzen von Farbe außerhalb des Kennzeichnungsbereiches zu verhindern.

4 Figuren
3 Ansprüche

A0983W0656 ~⁸~

Claims

VPA 73/4704

Patentansprüche

1-/Einrichtung zur Kennzeichnung von in Längsrichtung bewegen isolierten elektrischen Leitern durch Aufspritzen von Farbzeichen mit Hilfe von rotierenden Düsenrädern, denen das Kennzeichnungsmaterial über eine hohle Achse zugeführt wird und aus denen das Kennzeichnungsmaterial über am Umfang der Düsenräder verteilte Austrittsöffnungen ausgespritzt wird, dadurch gekennzeichnet,

daß die Achsen (4) der Düsenräder (2) derart gegenüber der Achse des zu kennzeichnenden isolierten elektrischen Leiters (1) schräggestellt sind, daß die Umfangsgeschwindigkeit (vy) des jeweiligen Düsenrades im Kennzeichnungsbereich eine Geschwindigkeitskomponente (v,) in Richtung des Aderabzuges aufweist.
2. Kennzeichnungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel ((X.) der Schrägstellung der Achse (4) des jeweiligen Düsenrades (2) gegenüber der Achse des zu kennzeichnenden isolierten elektrischen Leiters (1) einstellbar ist.
3. Kennzeichnungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das jeweilige Düsenrad um eine Achse schwenkbar angeordnet ist, die senkrecht zum zu kennzeichnenden isolierten elektrischen Leiter durch die Kennzeichnungsstelle und senkrecht zur Achse des Düsenrades verläuft.

409834/0656