DE2904031C2 - Vorrichtung zum Aufspritzen von balkenförmigen Farbmarkierungen auf relativ zur Vorrichtung bewegte Gegenstände, sowie ein Verfahren zum Aufspritzen von Farbmarkierungen mit dieser Vorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufspritzen von balkenfönnigen Farbmarkierungen auf relativ zur Vorrichtung bewegte Gegenstände gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Aufspritzen von Farbmarkierungen mit dieser Vorrichtung.

Zur Kennzeichnung von Gegenständen, wie beispielsweise Arzneimittelverpackungen, Warenetiketten, Faltschachteln als Verpackung von Waren beliebiger Art, und ähnliches, werden in der Praxis häufig sog. Balkenoder Strichcodes verwendet. Derartige Balkencodes bestehen aus mehreren länglich-rechteckigen Farbbalken, die mit ihren Längskanien im Abstand und parallel zueinander ausgerichtet sind. Der Informationsgehalt eines derartigen Balkencodes ist entweder durch die unterschiedliche Breite der Balken oder durch ihren unterschiedlichen Abstand gegeben. Die Länge der einzelnen Balken spielt demgegenüber keine Rolle. Derartige Balkencode-Markierungen können sehr einfach optisch dadurch abgelesen werden, daß die Codemarkierung quer über die einzelnen Codebalken hinweg auf Helligkeitsunterschiede abgetastet werden. Damit hierbei der Informationsgehalt sicher und unverfälscht erkannt werden kann, muß an die einzelnen Codebalken die Forderung gestellt werden, daß — in Abtastrichtung gesehen — sowohl die vordere Kante eines beispielsweise gegenüber dem Untergrund dunklen Farbbalkens, als auch seine hintere Kante scharf begrenzt sind, damit ein zur optischen Erkennung .ausreichend steiler und hoher Kontrastsprung vorliegt. . Die Aufbringung derartiger Balkencodemarkierungen auf den Träger ist solange einfach beherrschbar, als es sich bei den Gegenständen um flächige Teile, 'beispielsweise zerlegte Faltschachteln handelt. In diesem Fall können die Farbbalken durch ein herMmmliches Druckverfahren aufgebracht werden. Wenn jedoch die Faltschachteln beneits zusammengefaltet und mit der Ware gefüllt sind, dann können herkömmliche 'Druck- bzw. Stempelverfahren nicht mehr verwendet werden, da gewöhnlich die Faltschachteln dem ausgeübten Preßdruck nicht standhalten. Besonders bei ein^r automatischen Fertigung und Abpackung, bei der die abgepackten Endprodukte auf einer Fördereinrichtung aus der Anlage heraustreten, stellt sich das Problem, die in Bewegung befindlichen Verpackungseirheiten beispielsweise mit dem Abfüli- oder Produktionsdatum und/oder einer Warenkennzeichnung zu versehen.

Zur Lösung dieses Problems ist beispielsweise aus der DE-AS 24 18 774 eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekannt, bei der die aufzuspritzende Farbe bzw. Tinte der sich im Inneren des Rotors von der Nabe zur Peripherie in Form radialer Kanäle erstrekkenden Spritzdüsen über eine im Bereich der Drehachse befindliche, sich mit dem Rotor mitdrehende Sammelkammer zugeführt wird, die die Farbe ihrerseits von einer kontinuierlich arbeitenden Pumpe erhält. Aufgrund der Zentrifugalkraft tritt dabei die Farbe fortwährend aus der Sammelkamme'· in die radialen Spritzdüsenkanäle ein, wandert durch diese zum peripheren Ende der Kanäle und wird von don Ί ununterbrochen im wesentlichen radial aber auch mit einer merklichen axialen Komponente vom Rotor abgeschleudert. Damit mit dieser Anordnung einzelne Codebalken mit definierten Breiten und definierten Abständen aufgespritzt werden können, ist vor dem

in außenliegenden Ende eines jeden Spritzdüs'inkanals ein sich mit dem Rotor mitbewegendes Ablenkblech vorgesehen, das in seinem Ruhezustand in die Bewegungsbahn des aus dem Spritzdüsenkanal austretenden Farbstrahls hineinragt und somit verhindert, daß dieser Farbstrahl durch die Blendenöffnung im Spritzschirm hindurch .^Tu dem Gegenstand gelangen kann, auf den der Balkencode aufgespritzt werden soll. Statt dessen bleibt die Farbe im Inneren des Spritzschirms und läuft in ein Sammelbecken ab. von wo sie zum Pumpenreservoir zurückgeführt wird.

Immer dann, wenn Farbe durch die Blendenöffnung des Spritzschirms nach außen treten soll, wird mit einem entsprechenden zeitlichen Vorhalt das Ablenkblech eines sich bei der Drehung des Rotors gerade auf die Blendenöffnung zubewegenden Spritzdüsenkanals mit Hilfe eines steuerbaren Elektromagneten in axialer Richtung so abgelenkt, daß es sich aus der Bewegungsbahn des zugehörigen Farbstrahls herausbewegt und dieser zumindest teilweise zur Blendenöffnung und durch diese hindurch zu dem mit dem Code zu versehenden Gegenstand gelangen kann.

Somit benötigt also diese bekannte Vorrichtung einen kompliziert aufgebauten, eine außerordentlich sorgfältige Einjustierung erfordernden, bewegliche Teile umfassenden Mechanismus, um die Breite der einzelnen aufgespritzten Codebalken und ihrer Abstände zu steuern.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß sie eine hinsichtlich der Breite und der Abstände der einzelnen Codebalken sehr genaue, zu einer guten Randschärfe führende Steuerung des Aufspritzvorgangs auf einfache Weise ermöglicht, sowie ein Verfahren zum Aufspritzen von Farbmarkierungen mit dieser Vorrichtung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit dem im Patentanspruch 1 zusammengefaßten Merkmalen sowie durch das Verfahren, wie es im Patentanspi uch 26 gekennzeichnet ist, gelöst.

so Gemäß der Erfindung ist also eine nicht in den Rotationskörper als Kanal eingearbeitete, sondern eine einer der beiden Axialflächen des Rotors gegenüberstehende Spritzdüse vorgesehen. Unter einer Axialfläche wird dabei eine Fläche verstanden, deren Normale zumindest mit einer wesentlichen Komponente parallel zur Rotationsachse verläuft

Zur Erzeugung eines Farbbalkens auf dem Gegenstand wird mittels der Pumpe durch die Düse ein Farbstrahl von genau definierter zeitlicher Dauer auf den rasch rotierenden scheibenförmigen Rotor aufgespritzt. Wegen der schnellen Rotation verteilt sich die aufgebrachte Farbmenge sehr gleichmäßig über die Axialt'läche des Rotors und wandert als sehr dünne gleichmäßige Farbschicht unter der Einwirkung von Adhäf-ons- und Zentrifugalkräften radial nach außen zur Umfangskante des Rotors. An der Umfangskante löst sich die Farbschicht als in Axialrichtung sehr dünner, radial flächiger Kreisring mit hoher Geschwin-

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digkeit ab und trifft schließlich auf den Spritzschirm auf, gen bekannt, bei der ,die Steuerung unterschiedlicher wobei jedoch ein kleiner Sektor dieses flächigen Markierungsabstände und -abmessungen mit Hilfe von Kreisrings durch die Blendenöffnung hindurch auf den steuerbaren Magnetfeldern, d. h. also ebenfalls ohne Gegenstand auftrifft Wenn sich der Gegenstand bewegliche mechanische Teile erfolgt. Dabei wird der während dieses Auftreffvorgangs in axialer Richtung 5 einen, als Rotationshyperboloid ausgebildeten Axialfläbewegt, entsteht während des zeitlichen Verlaufs des ' ehe eines schnellrotierenden Rotors kontinuierlich Auftreffvorgangs ein Farbbalken von definierter Breite, Farbe zugeführt, die von der notwendigerweise welche sich aus der Bewegungsgeschwindigkeit des horizontal angeordneten Umfangskante des Rotors Gegenstands und der radialen; Abmessung des abgelö- ununterbrochen abgeschleudert wird. Neben dem sten Kreisringsektors der Farbe ergibt. Da die Farbe auf io Nachteil, daß hierbei nur Farben verwendet werden dem Rotor in einer sehr dünnen Schicht gleichmäßig können, die relativ grobkörnige, zu starken Abriebsefverteilt worden ist, ist auch die axiale Dicke des .fekten führende Magnetpartikel enthalten, sind bei abgeschleuderten flächigen Kreisrings aus Farbe außer- dieser bekannten Vorrichtung die Steuerungsmöglichordentlich klein. Beim Auftreffen des radial äußersten keiten für die sich nach dem Verlassen des Rotors mit Teils des ausgeblendeten Kreisrings entsteht daher eine 15 hoher Geschwindigkeit bewegende Farbe so gering, sehr feine Linie auf dem Gegenstand, die sich durch die daß sie nur für Codesysteme einsetzbar ist, bei denen die Bewegung des Gegenstands zum Balken verbreitert. Abstände und Breiten der einzelnen Codestreifen ohne Diese anfängliche Linie bedeutet nun aber, daß die Bedeutung sind und die zu speichernde Information in Ansatzkante des Balkens außerordentlich präzise und der unterschiedlichen Länge der Codebalken niedergescharf ist, daß also der gewünschte steile Kontrast- 20 legt ist, wobei eine Verdoppelung der »kurzen«, eine sprung von der beispielsweise hellen Unterlage zum logische Null darstellenden Balkenlänge erforderlich ist, dunklen Farbbalken erzeugt wird. Eine ähnliche um eine einwandfrei unterscheidbare logische Eins zu Überlegung gilt für die Hinterkante des erzeugten erhalten.

Farbbalkens, die dann entsteht, wenn die radial innere Wenn einerseits für den Farbbalken besonders hohe

Begrenzung des abgeschleuderten flächigen Kreisrings 25 Anforderungen an die Schärfe der Vorder- und

aus Farbe auf den bewegten Gegenstand aufgetroffen Hinterkante gestellt werden und andererseits auch ein

ist. hoher Sättigungsgrad der Farbbelegung des Farbbal-

Das Aufspritzen der Farbe auf die Axialfläche des kens erzielt werden soll, dann kann die erfindungsgemä-

Rotors erfolgt erfindungsgemäß nicht kontinuierlich ße Vorrichtung bevorzugt auch derart betrieben

sondern intermittierend. Es hat sich nämlich gezeigt, daß 30 werden, daß der zu markierende Gegenstand schrittwei-

es durch eine mit Hilfe einer entsprechend betriebenen se und intermittierend an der Blendenöffnung vorbeige-

Pumpe auf einfache Weise erfolgende Portionierung der führt wird. Während des Stillstands des Gegenstandes

der Axialfläche des Rotors zugeführten Farbe möglich zwischen zwei Bewegungsschritten wird dann jeweils |;

ist, bei gegebener Relativgeschwindigkeit zwischen dem durch einen sehr kurzzeitigen Farbimpuls ein feiner ,

mit einem Code zu versehenden Gegenstand und der 35 Strich bzw. ein sehr schmaler Farbbalken aufgespritzt.

Aufspritz-Vorrichtung über die Größe der in jeder der außerordentlich steile Kontrastsprünge an seiner

einzelnen Portion enthaltenen Farbmenge die Breite Vorderkante und an seiner Hinterkante aufweist, da ja

des so erzeugten Codebalkens sehr genau zu steuern. eine Verwischung durch die Bewegung des Gegenstan-

SoII also nur ein sehr schmaler Codebalken erzeugt des dabei nicht auftreten kann. Es wird dabei also der

werden, so wird durch eine entsprechend kurze 40 flächige Kreisring aus Farbe, der für jeden Farbimpuls

impulsmäßige Ansteuerung der Pumpe über die aus der Spritzdüse von dem Rotor abgeschleudert wird

Spritzdüse nur eine geringe Farbmenge auf die in Gestalt einer feinen Linie mit hohem Farbsättigungs-

Axiaifiäche des Rotors aufgebracht und von dieser in grad auf den Gegenstand aufgebracht Der gleiche

einer entsprechend kurzen Zeit vollständig abgeschleu- Vorgang erfolgt, nachdem der Gegenband um einen

dert. Um einen breiteren Codebalken aufzuspritzen, ist 45 Bewegungsschritt vorgeschoben wurde und wieder zu»!

es lediglich erforderlich, die Pumpe durch einen Stillstand gekommen ist. Dadurch ergibt sich entspre-

entsprechend längeren elektrischen Impuls zu betätigen. chend der Anzahl der nacheinander aufgebrachten, sich

wodurch eine größere Farbmenge auf den Rotor jeweils überlappenden Teilbalken die gewünschte

aufgebracht und von diesem über einen längeren Breite des aufzubringenden .⁷arbbalkens. Die Steuerung

Zeitraum hinweg abgegeben wird, was v/egen der 50 der Bewegung des Gegenstands erfolgt dabei zweckma-

kontinuierlichen Weiterbewegung des zu bedruckenden ßigerweise durch einen Schrittmotor, der mit der

Gegenstandes zu der gewünschten Erzeugung eines . Steuerung der Pumpe bzw. dem Spritzvorgang der ,.

breiteren Codestreifens führt. . Spritzdüse synchronisiert ist.

^r • Diese allein über die Länge der die Pumpe , ,- Vorzugsweise können auch mehrere Spritzdüsen

ansteuernden elektrischen Impulse und ohne die 55 vorgesehen sein, die intermittierend entweder gleichzei-

Verwendung irgendwelcher weiterer, mechanisch be- tig oder alternativ mit verschiedenen Farben beschickt

' wegliche Teile erfolgende Steuerung der Breite der werden. Bei gleichzeitiger Beschickung läßt sich eine

Codebalken bzw. die durch die Beeinflussung der Länge . Farbmischung auf der Scheibe erzielen, während bei

der Impulspausen erfolgende Steuerung der Codebai- alternativer Beschickung die Farbe der erzeugten

kenabstände läßt sich so exakt durchführen, daß die 60 Balken sequentiell gewählt werden kann,

erzeugten Balkencodes ohne weiteres auch in Informa- ' Eine Kodierung eines einzelnen Farbbalkens kann

tionsverarbeitungssystemeii verwendet werden können, ■ dadurch erzielt werden, daß der Farbbalken in seiner

bei denen die zu speichernde Information in den Breiten Längsrichtung in einzelne Balkenstücke unterteilt wird,

und Abständen der einzelnen Codebalken niedergelegt Derartige Längskodierungen eines einzelnen Balkens _t

list, während die Länge der einzelnen Balken ohne 65 ,können dadurch erzielt werden, daß man bevorzugt

' Bedeutung bleibt. mehrere Blendenöffnungen entlang des Umfangs des

Zwar ist aus der DE-OS 23 46 614 eine Vorrichtung !Rotors in dem Spritzschirm vorsieht. Um einzelne

zum Aufspritzen von balkenförmigen Farbmarkierun- 'dieser Balkenstücke ausblenden zu können, sind diese

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verschiedenen Blendenöffnungen unabhängig voneinander verschließbar gesteuert.

Als besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zu werten, daß sie konstruktiv außerordentlich einfach aufgebaut ist und überdies nur ein einziges bewegtes Teil, nämlich den'Rotor aufweist. Dennoch sind die Längskanten der erzeugten Farbbaiicen aufgrund der vorstehend erläuterten Wirkungsweise außerordentlich präzise und es lassen sich durch entsprechende Zeitsteuerung der die Farbe aufspritzenden Pumpe Farbbalken beliebiger, jedoch definierter Breite erzeugen Der Markierungsvorgang läßt sich somit ohne mechanische Beanspruchung des zu markierenden Gegenstandes einfach und sehr schnell durchführen.

Besonders bevorzugte Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt

F i g. 1 eine schematische perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

F i g. 2 eine stark vereinfachte, schematische Seitenansicht;

F i g. 3 eine schematische Draufsicht der Vorrichtung gemäß F i g. 2;

F ί g. 4 eine axiale Seitenansicht gemäß der Linie A-A der F i g. 2; und

F i g. 5 einen axialen Halbschnitt des Rotors der Vorrichtung.

Wie in den F ί g. 1 bis 4 schematisch dargestellt ist, weist die erfindungsgemäße Vorrichtung einen Rotor ! auf, der über eine Antriebswelle 10 von einer Antriebseinheit 2, ggf. unter Zwischenschaltung eines Getriebes, mit einer Drehzahl von mehr als 10 000 U/mtn, vorzugsweise JOOOOC bis 200 000 U/min, angetrieben ist. Die Rotationsebene des Rotors 1 ist vertikal ausgerichtet. An der der Antriebseinheit 2 abgewandten Axialfläche des Rotors 1 ist eine intermittierend gesteuerte Pumpe 3 mit einer Spritzdüse 30 so angeordnet, daß ein von der Spritzdüse 30 emittierter Farbstrah! 31 auf die der Spritzdüse zugewandte Äxialfläehe des Rotors ί in einen, Aufireffpunkt 32 auftrifft, der auf dieser Axialfläche exzentrisch liegt. Jm Abstand um den Umfang des Rotors 1 herum ist ein Spritzschirm 4 angeordnet, der axial zur Antriebseinheit 2 hin mitteis einer Seitenwand geschlossen sein kann. Wie insbesondere aus den F i g. 1 und 3 ersichtlich ist, ist im Bereich der Rotationsebene der Umfangskante 14 des Rotors 1 in dem Spritzschirm 4 eine Blendenöffnung 5 vorgesehen, durch welche die vom angetriebenen Rotor 1 tangential abgeschleuderte Farbe hindurchtre-"ten und auf einen an der Blendenöffnung in Richtung^es Pfeiles 61 vorbeibewegten Gegenstand 6 auftreffen kann. Die Antriebseinheit 2, der Spritzschirm 4 und die ,Pumpe 3 sind auf einer gemeinsamen Basisplatte 7 befestigt.

Der Rotor 1 besteht aus einer tellerförmigen Scheibe,

., in der eine etwa kegelstumpfförmige zentrische '^Vertiefung 15 gebildet ist, Wie insbesondere aus der Fig.5 erkennbar, weist der Rotor 1 einen den Boden

,,der Vertiefung bildenden Nabenbereich 11, einen die ;. '-Seitenwand der Vertiefung 15 bildenden Flankenbe-

^Veich 12 und einen Randbereich 13 auf, der sich radial an -,,den Flankenbereich anschließt und in einer als

,/.'Messerkante ausgebildeten Umfangskante 14 endet.

-'} Der Rotor 1 ist als zur Rotationsachse 16 symmetrischer Rotai^;onskörper ausgebildet, von dem in der F i g. 5 nur eine Hälfte im axialen Schnitt dargestellt ist.

Der Nabenbereich Ii desRofors 1 dient lediglich zur ^: Halterung an der Antriebswelle, er erfüllt jedoch bei der Verteilung der Farbe keine Funktion und kann daher beliebig gestaltet sein. IÖer die'Vertiefuhg bestimmende Flankeribereich 12* ist allgemein ^'kegelstump.fförmig geformt, wobei der mit der Rotationsebehe der jljmfangskante 14 eingeschlossene mittlere Flankenwinlo'icel «etwa 30 bis 60° beträgt. Je kleiner dieser Winkel gewählt wird, um so schneller läuft die aufgespritzte Farbe unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft nach außen, so daß die Ansetzpunkte des erzeugten Farbbalkens besonders scharf werden. Der Flankenbereich geht radial nach außen entlang einer Klotoide konvex nach außen gekrümmt in den Randbereich 13 über, welcher wenigstens in dem an die Umfangskante 14 angrenzenden Teil eben und parallel zur Rotationsebene der Umfangskante 14 ausgerichtet ist. Der Übergang des Flankenbereichs 12 in den Nabenbereich 11 ist unkritisch, er kann jedoch zur Vermeidung hoher mechanischer Spannungen ebenfalls gerundet sein. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die radialen Abmessungen a, b und c des Randbereiehs 13, des Flankenbereichs 12 und des Nabenbereichs 11 etwa gleich groß gewählt.

Zusammen mit der an der Rückseite 18 des Rotors 1 gebildeten Messerfläche ίβ schließt der radial äußere Randbereich 13 an der Umfangskante 14 einen spitzen Winkel β ein, der bevorzugt kleiner als 30° gewählt v/ird. Die Rückseite 18 des Rotors 1 kann mit Ausnahme der Messerfläche 19 beliebig beschaffen sein, sie wird bevorzugt entsprechend den mechanischen Erfordernissen des mit hoher Drehzahl umlaufenden Rotors geformt.

An die Oberflächenbeschaffenheit der der Spritzdüse 30 zugewandten Flächen des Rotors 1 sind gewisse Anforderungen zu stellen. Die Oberfläche des Flankenbereichs 12 ist besonders bei verhältnismäßig geringer Drehzahl des Rotors 1 entweder chemisch, beispielsweise durch Ätzen, aufgerauht oder durch mechanische Bearbeitung, wie Schleifen, wobei die bei einem mechanischen Bearbeitungsvorgang auftretenden Schieifriüen radial ausgerichtet sind. Der sich ansc-hiießende Randbereich 13 ist fein poliert, damit der sich nach außen bewegende Farbfilm störungsfrei gleiten und sich ohne Verwirbelung von der Umfangskante 14 des Rotors 1 ablösen kann. Die mit der Farbe in Berührung kommenden Flächen des Rotors bestehen so aus einem durch die Farbe gut benetzbaren Material, wobei entweder eine entsprechende Oberflächenschicht aufgebracht oder der ganze Rotor 1 aus diesem Material . . gefertigt werden kann.

; '·? Wie am besten aus den F ί g. 2 bis 4 zu ersehen ist, ist 55'die aus der Pumpe 3 mit Farbe beschickte Spritzdüse <■ 'derart auf den Rotor 1 ausgerichtet, daß die Mittelachse ' des aus ihr austretenden Farbstrahls 31 den Flankenbe-..„ reich 12 in einem Auftreffpunkt 32 trifft- Die Spritzdüse _τ 30 ist dabei derart geneigt, daß der durch eine zur /Rotationsachse parallele Parallelprojektion der Strahl-';. fichtung auf die Rotationsebene erzeugte Projektionsstrahl tangential zu dem vom Auftreffpunkt 32 bei Drehung des Rotors 1 beschriebenen Kreis ausgerichtet -., und die Drehbewegung des Rotors 1 im Auftreffpunkt 32 gleichsinnig mit der in Richtung des Projektions-• Strahls liegenden Bewegungskomponente des aufgespritzten Farbstrahls 31 ist. Durch eine derartige geometrische Zuordnung der Spritzdüse zum Rotor

wird sichergestellt, daß die aufgespritzte Farbe ohne Zurückspritzen von der Drehung des Rotors mitgefiihrt und fein verteilt werden kann.

Die Pumpe 3 versorgt die Spritzdüse 30 intermittierend mit einer die Oberfläche des Rotors benetzenden dünnflüssigen Farbe. Bei einem praktischen Ausfüh- -rungsbeispiel kann als Pumpe 3 eine herkömmliche Benzin-Einspritzpumpe verwendet werden, wie sie im Kraftfahrzeugbau üblich ist. Eine derartige Einspritzpumpe kann sehr schnell mittels eines Magnetventils geschaltet werden, so daß die Düse mit genau einstellbaren Farbimpulsen vorgegebener Menge und bestimmter Zeitdauer versorgt werden kann. Bevorzugt besteht diese Pumpe aus einem Druckerzeuger beliebiger Bauart, der kontinuierlich arbeitet und ein Druckreservoir mit konstantem Druck versorgt. Dieses Druckreservoir ist ausgangsseitig mit einem Einspritzventil verbunden, welches als das gesteuerte Magnetventil ausgebildet ist und die Spritzdüse mit der Farbe versorgt. Zur Steuerung der Pumpe 3 wird zweckmäßigerweise ein Impulsgenerator (nicht in der Zeichnung dargestellt) verwendet, wobei darauf zu achten ist, daß beispielsweise bei einer Impulsdauer von 10 ms die Anstiegs- und Abfallflanken mit einer Genauigkeit von wenigstens 1 ms eingehalten werden. Der Druck, mit dem die Farbe an die Spritzdüse abgegeben wird, beträgt bei einer üblichen Einspritzpumpe etwa 2 bar.

Mach dem Aufspritzen des zeitlich begrenzten Farbstrahls 31 auf den Flankenbereich 12 des in Richtung des Pfeils 17 rotierenden Rotors 1 verteilt sich zunächst die aufgespritzte Farbmenge gleichmäßig über den Flankenbereich 12 und wandert dann in Gestalt einer sehr dünnen Schicht über den Randbereich 13 zur Umfangskante 14 des' Rotors. Dort gleitet sie radial nach außen in Gestalt eines axial sehr dünnen, flächigen Kreisringes ab und trifft schließlich zum großen Teil auf den umgebenden Spritzschirm 4. Nur ein geringer Teil der tangential von der Umfangskante des Rotors abgeschleuderten Farbe tritt durch die Blendenöffnung 5 des Spritzschirmes hindurch und trifft auf die zu markierende Fläche des bezüglich der Vorrichtung relativ in axialer Richtung bewegten Gegenstandes 6. Aufgrund der Bewegung des Gegenstandes 6 entsteht beim Auftreffen der Farbe ein Farbbalken 62, dessen Breite n/(vgl. hierzu die Fig. 1) von der Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes 6 und der Impulsdauer des auf den Rotor 1 aufgespritzten Farbstrahls bestimmt wird. Durch Einstellen der Impulsdauer mittels des Impulsgenerators läßt sich daher die Breite m des erzeugten Farbbalkens bestin.men.

Bevorzugt läßt sich die beschriebene Vorrichtung auch derart betreiben, daß der zu markierende 'Gegenstand^ intermittierend und schrittweise ■ an der Blendenöffnung vorbeigefü^rt wird.· Zwischen zwei Bewegungsschritten, also wa.irend des Stillstandes des Gegenstandes wird dabei jeweils ein sehr schmaler, strichförmiger Teil-Farbbalken aufgespritzt, der ganz Besonders scharfe Vorder- und Hinterkanten und somit b'esonders steile Kontrastsprünge aufweist. Entsprechend der zeitlichen Dauer des Farbimpulses wird für jeden dieser Teilbalken die Farbsättigung bestimmt, so daß sich bei Aneinanderreihen von mehreren dieser sich überlappenden Teilbalken eine recht hohe Farbdichte

, des gesamten Farbbalkens 62 erzielen läßt. Die Breite Mes derart erzeugten Farbbalkens 62 wird durch die 'Anzahl der nacheinander schrittweise aufgebrachten Teilbalken bestimmt, so daß sich ein derartiges Vorgehen besonders für digital arbeitende Steuerungen eignet. Erforderlich ist dabei, daß die schrittweise Bewegung des Gegenstandes und die Steuerung der Pumpe 3 bzw. des in der Pumpe enthaltenen Einspritzventils synchronisiert ist.

Die Länge /des Farbbalkens wird durch den Abstand des Gegenstandes 6 von der Blendenöffnung 5 sowie von der Höhe der Blendenöffnung, gemessen in der Ebene des Markierungsstrahls 50, bestimmt. Obwohl für den Informationsgehalt der Farbbalken 62 die Länge / unbeachtlich ist, läßt sich dennoch durch Verstellung der Höhe der Blendenöffnung erreichen, daß die Länge der Farbbalken dem für die Markierung zur Verfügung stehenden Raum auf der Fläche 60 des Gegenstandes 6 angepaßt wird.

Obwohl in der Zeichnung nicht näher dargestellt, können zur Erzeugung von in Längsrichtung unterteilten und damit in Längsrichtung kodierbaren Farbbalken mehrere Blendenöffnungen 5 in dem Spritzschirm 4 vorgesehen sein. In diesem Fall sind die mehreren Blendenöffnungen 5 jeweils unabhängig voneinander verschließbar gesteuert, so daß sich die Farbbalken 62 in ihrer Längsrichtung in Stücke unterteilen lassen, deren Vorhandensein oder NichtVorhandensein die Codeinformation ergibt.

Gleichermaßen können, obwohl in der Zeichnung nicht dargestellt, mehrere Spritzdüsen 30 vorgesehen sein, die eniweder synchron oder alternativ mit

•ίο verschiedenen Farben beschickt werden. Bei gleichzeitiger Betätigung der mehreren Spritzdüsen erfolgt dabei eine Farbmischung auf dem Rotor 1, während durch wahlweise Betäti^unf der mit verschiedenen Farben beschickten Spritzdüsen Sequenzen von unterschiedlich gefärbten Farbbalken auf den Gegenstand 6 aufgespritzt werden können.

Durch eine Kombination der vorstehend erläuterten Ausgestaltungen mit mehreren Spritzdüsen und/oder mehreren Blendenöffnungen lassen sich praktisch

beliebige Kodierung der Farbbalken bis hin zu einer alphanumerischen Klarschriftkodierung erzeugen, wobei in jedem Fall die Anforderungen, wie hoher

• Sättigungsgrad der-Farbflächen'und'steile^Kontrastsprunge 'an den 'Begrenzungskanten, erfüllt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen \

Claims (26)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufspritzen von balkenförmigen Farbmarkierungen auf relativ zur Vorrichtung bewegte Gegenstände, mit einem als scheibenartiger Rotationskörper ausgebildeten Rotor, der um seine Rotationsachse mit hoher Drehzahl antreibbar ge'agert ist, mit einer von einer Pumpe mit Farbe beschickten Spritzdüse und mit einem den Rotor umfangsmäßig umgebenden, feststehenden Spritz- ι ο schirm, der im Bereich der Bewegungsbahn der vom Rotor abgespritzten Farbe mit wenigstens einer Blendenöffnung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlrichtung der Spritzdüse (30) so eingestellt ist, daß der Auftreffpunkt eines von der Spritzdüse (30) abgegebenen Strahls auf einer der Spritzdüse (30) gegenüberliegenden Axialfläche des Rotors (1) exzentrisch liegt, und daii die Pumpe (3) für eine intermittierende

- Farbzufuhr zur Spritzdüse (30) während vorbestimmter Zeitspannen ansteuerbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch I₁ dadurch gekenn- * zeichnet, daß der Rotor (1) im axialen Querschnitt tellerförmig mit einer sich etwa kegelstumpfförniig -zur Seite der Spritzdüse (30) öffnenden zentrischen Vertiefung (15) ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (1) einen den Boden der zentrischen Vertiefung (15) bildenden Nabenbereich (11), einen sich radial anschließenden Flankenbe- 3"

^?* reich (12) und einen die Vertiefung (15) radial

begrenzenden Randbereich (13) aufweist, und daß die radialen Abmessungen (a, b, c) des Nabenbe-

, reichä (11), des Flankenbereichs (12) und des Randbereichs (13) etwa gleich groß sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenbereich "(12) zur Spritzdüse (30) hin konvex gekrümmt in den Randbereich (13) übergeht.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der radial äußerste Teil des Randbereichs (13) eben und parallel zur Rotationsebene der Umfangskante (14) ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangskante (14) des Rotors (1) als scharfe, spitzwinkelige Messerkante ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Randbereich (13) und einer an so der Rückseite (18) des Rotors (1) vorgesehenen Messerfläche (19) an der Umfangskante (14) eingeschlossene Winkel (ß) etwa 30° oder kleiner ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankenbereich (12) entlang einer Klotoide in den Randbereich (13) übergeht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, da3 der mittlere Winkel («) des Flankenbereichs (12) bezüglich der Rotationsebene etwa 30° bis 60" beträgt.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftreffpunkt (32) des Strahles der Spritzdüse (30) auf der dem Strahl zugewandten Fläche des Rotors (1) ^b5 im Flankenbereich (12) liegt.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine zur Rotationsachse parallele Parallelprojektion der Strahlrichtung auf die Rotationsebene erzeugte Projektionsstrahl tangential zu dem vom Auftreffpunkt (32) bei Drehung des Rotors (1) beschriebenen Kreis ausgerichtet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch U₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Drehbewegung des Rotors (1) im Auftreffpunkt (32) gleichsinnig mit der in Richtung des Projektionsstrahls liegenden Bewegungskomponente des aufgespritzten Farbstrahls (31) ist.

13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die der Spritzdüse (30) zugewandte Fläche (11, 12, 13) des Rotors (1) aus einem durch die aufgespritzte Farbe benetzbarer. Material besteht.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Material Stahl, Aluminium

. oder eine Aluminiumlegierung ist.

'7

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden -^J-

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flan- > i,~ ' kenbereich (12) des Rotors (1) eine aufgerauhte Oberfläche aufweist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche durch chemische Behandlung, wie Ätzen, aufgerauht ist. *

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche durch mechanische Bearbeitung, wie Schleifen, aufgerauht ist. '

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleifrillen etwa radial verlaufen.

19. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden ; Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand- ;:

.bereich (13) des Rotoia (1) wenigstens im radial ;

/äußersten Teil poliert ist.

20. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden /Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den \ '■ r.Rotor (1) aufgespritzte Farbe dünnflüssig und benetzend ist.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden 'Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab- |

■ messung und/oder die Position der Blendenöffnung (5) in Richtung des Umfangs des Rotors (1) ;

einstellbar sind.

22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor

(1) mit einer Drehzahl von mehr als 10 000 U/min, i

vorzugsweise 100 000 bis 200 000 U/min angetrieben wird.

23. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in Umfangsrichtungdes Rotors (1) nebeneinander mehrere unabhängig voneinander verschließbar gesteuerte Blendenöffnungen (5) vorgesehen sind. _v

24. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem um eine horizontale Achse (16) angetriebenen Rotor (1) die Blendenöffnungen (5) im oberen Umfangsbereich des Rotors (1) angeordnet sind.

25. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere synchron oder alternativ aus mehreren gesteuerten Pumpen (3) mit Farbe beschickte Spritzdüsen (30) vorgesehen sind.

26. Verfahren zum Aufspritzen von Farbmarkierungen mit einer Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der zu

'■„»

markierende Gegenstand (6) schrittweise intermittierend an der Blendenöffnung (5) vorbeibewegt wird und daß jeweils zwischen zwei Bewegungsschritten zur Bildung eines aus mehreren in Bewegungsrichtung aneinandergrenzendt und/ oder überlappenden Teilbalken geformten Farbbalkens (62) während vorbestimmter Zeitspannen Farbe aufgespritzt wird.