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Einrichtunz>gur Markierung von strangförmigem Gut.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Markierung von
strangförmigem Gut, insbesondere von Adern oder Mänteln elektrischer Leitungen,
bei der von einem Farb-Vorratsbehälter Farbe auf das vorbeibewegte strangförmige
Gut aufgebracht wird.
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Aus der Zeitschrift "Wire-Journal" 1977, Seiten 62 bis 65 ist ein
Verfahren fUr die Markierung von isolierten Drätlten bekannt. Dabei ist ein Farbspeicher
vorgesehen, aus dem durch eine entsprechende Pumpe das Farbmaterial zwei Kanälen
zugefUhrt wird, die in entsprechenden Dusen enden. Weiterhin sind geschaltete Ventile
vorgesehell, durch welche der Farbstrom gegebenenfalls unterbrochen werden kann.
Die Düsenöffnungen sind auf die Ummantelung der Adern gerichtet und werden durch
ein elektrostatisches Ablenkungsfeld entsprechend einer vorgegebenen Modulation
beeinflußt. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht vor allem darin, daß der Farbstrom
nur schwer zu unterbrechen ist und deshalb meist mit
einem Überschuß
an Farbe gearbeitet wird, der unerwünscht ist. Ein weiterer Nachteil besteht darin,
daß auf diese Weise praktisch nur ringförmige oder sonstigen einfachen geometrischen
Strukturen entsprechende Markierungen aufgebracht werden können.
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Aus der "Siemens Zeitschriftn Heft 4, 1977, Seiten 219 bis 221 ist
ein Tintendrucker bekannt, bei dem in einem Schreibwerk eine Reihe von DUsen in
einer Matrixform angeordnet sind und Jede dieser DUsen getrennt durch einen piezoelektrischen
Wandler angesteuert werden kann. Auf diese Weise wird die Farbe tröpfohenförmig
auf das auf einer Walze mit großem Durchmesser angebrachte Papier aufgesprUht, wobei
durch die Auswahl der geöffneten bzw. geschlossenen DUsen der gewünschte Buchstabe
oder die gewünschte Figur erzeugt werden kann.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung
der eingangs genannten Art derart zu verbessern, daß mit geringem Aufwand an Farbe
eine bessere und vielseitigere Markierung von strangförmigem Gut durchgefuhrt werden
kann. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß als Schreibeinrichtung
ein an sich bekannter, einzelne DUsen aufweisender Tintendrucker verwendet ist,
dessen Steuerung von einer Recheneinheit vorgenommen wird, der eine die Geschwindigkeit
des strangförmigen Gutes messende Einrichtung zugeordnet ist.
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Mit einer derartigen Einrichtung läßt sich bewegtes strangförmiges
Gut einwandfrei und zuverlässig beschriften, wobei gleichzeitig der Aufwand auch
fUr kompliziertere Markierungen gering bleibt.
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Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprchen wiedergegeben.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigt Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Einrichtung nach der Erfindung
zur Beschriftung von strangförmigem Gut in Form von kunststoffisolierten Drähten;
Fig. 2 eine AusfUhrungsform des Schreibkopfes zur allseitigen Beschriftung von strangförmigem
Gut; Fig. 3 eine Anordnung des Schreibkopfes zur Veränderung der Schriftbildgröße;
Fig. 4 die Beschriftung von Einzeladern bei einer Verseilmaschine.
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In Fig. 1 ist eine Einrichtung zur Ummantelung eines elektrischen
Leitungsdrahtes DR mittels eines Extruders EX dargestellt. Am Ausgang des Extruders
EX liegt eine vorzugsweise kunststoffisolierte Ader MA vor, die an einem als Tintendrucker
ausgebildeten Schreibkopf SK vorbeigefUhrt wird, wobei Einzelheiten des Aufbaus
der eingangs genannten Literaturstelle "Siemens Zeitschrift" zu entnehmen sind.
Dieser Schreibkopf SK weist eine Reihe von nur schematisch dargestellten DUsen auf,
die mit D11 bis D16, bzw. D21 bis D26 bezeichnet sind und die in zwei Reihen nebeneinander
angeordnet sind. Dabei sind die beiden Reihen DII bis D16 und D21 bis D26 Jeweils
etwas gegeneinander versetzt und zwar so, daß die DUsen D21 bis D26 der zweiten
Reihe im halben Zeilenabstand zwischen den DUsen DII bis D16 der ersten Reihe liegen.
Die Anzahl der DUsen kann Je nach der Größe des zu beschriftenden strangförmigen
Gutes MA variiert werden. Es ist vorteilhaft, wenn die einzelnen Reihen, in denen
die Düsen angeordnet sind, quer
zur Laufrichtung des strangförmigen
Gutes, im vorliegenden Falle also des isolierten Drahtes MA verlaufen.
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Eine parallele Anordnung zur Laufrichtung kann ggf.
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dann von Vorteil sein, wenn eine Ringkennzeichnung bei besonders hoher
Laufgeschwindigkeit des strangförmigen Gutes durchgefUhrt werden soll.
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Am Ausgang des Schreibkopfes SK ist die isolierte Ader MA mit einer
entsprechenden Markierung MK versehen und als MAM bezeichnet. Diese Markierung MX
kann durch eine entsprechende Steuerung der DUsen DII bis D26 gewählt werden. Dabei
ist es Jedoch notwendig, daß die Geschwindigkeit, mit der der Draht DR bzw. die
Ader MA bewegt wird, in geeigneter Weise festgestellt oder gemessen wird. Hierzu
ist im Bereich des Drahtes DR eine an sich bekannte Meßeinrichtung VM vorgesehen,
die beispielsweise folgendermaßen arbeiten kann: Von einem Abzugswickler wird der
Draht DR abgezogen und schlupffrei über eine oder mehrere Laufrollen gefUhrt. Aus
der Umdrehungszahl kann die Geschwindigkeit v ermittelt werden.
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Diese Information über die Geschwindigkeit wird über eine Eingabeeinrichtung
EV einem Rechner RE zugeführt, der eine zweite Eingabeeinrichtung EB, z.B. eine
Tastatur aufweist, über welche das Bild der aufzubringenden Markierung eingegeben
werden kann. Die Markierungsinformation kann zweckrnäßig auch auf einem entsprechenden
Speicher enthalten sein, (z.B. Magnetkarte, Lochkarte etc.), der bei Bedarf in das
Gerät eingebracht und gelesen werden kann.
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Der Rechner RE gewinnt aus den Informationen über die Geschwindigkeit
der Ader MA und über das gewünschte Bild aus der Eingabeeinrichtung EB die Steuerbefehle
und führt sie einer Steuereinrichtung ST zu. Diese
Steuereinrichtung
bewirkt die Betätigung der einzelnen Dusen D11 bis D26 in der zur Erzeugung der
gewünschten Markierung MK notwendigen Weise. Die Markierung kann in jeder beliebigen
Form vorgenommen werden, beispielsweise in der Art geometrischer Strukturen (Ringe,
Bänder, Wendeln) und zwar sowohl fortlaufend als auch unterbrochen. Daneben ist
es aber auch möglich, Beschriftungen aufzubringen wie Buchstaben, Zeichen, Ziffern
usw. Weiterhin lassen sich z.B. Längenmarkierungen (laufende Meterzahl) und/oder
Angaben huber die jeweiligen Toleranzwerte aufdrucken.
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Die Anordnung des Schreibkopfes neben dem Extruder EX hat den Vorteil,
daß in diesem Bereich die Ader MA noch eine relativ hohe Temperatur aufweist, so
daß die durch den Schreibkopf SK aufgebrachte Farbe sehr schnell trocknet. Dies
ist besonders bei Kunststoffen wichtig, weil dort ein Eindringen (wie z.B. bei Papier)
für die Farbe kaum möglich ist. Bei kaltem strangförmigem Gut ist eine Nacherhitzung
zum Trocknen der Farbe (möglichst unmittelbar nach dem Schreibkopf) zweckmäßig.
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Um die Haftung auf Kunststoffen zu verbessern können diese vor der
Beschriftung beflammt oder beglimmt werden, so daß eine rauhere und aufnahmefähigere
Oberfläche entsteht.
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Mit der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung können auch Kabelmäntel beschriftet
werden, wobei lediglich eine entsprechende Durchmesser-Anpassung vorzunehmen ist.
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Bei einer Anordnung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, kann maximal
eine Hälfte der Ader MA beschriftet werden. Eine erste Lösung für eine weitergehende
oder allseitige Beschriftung der Ader MA ist dadurch gegeben, daß mehrere ebene
Schreibköpfe entsprechend
Fig. 1 in tangentialer Anordnung um die
Ader herum verteilt werden. Beispielsweise kann bei vier derartigen rings um die
Ader MA angeordneten Schreibköpfen eine allseitige Beschriftung erfolgen. Ein gewisser
Nachteil dieser Anordnung besteht darin, daß in den Außenbereichen der DUsenzeilen
z.B. bei D21, D11 sowie D26 und D16 bereits eine relativ starke KrUmmung der Ader
vorhanden ist. Um dies zu vermeiden ist es zwecsmäßig, eine größere Anzahl, z.B.
acht derartige Schreibköpfe, in einer Vieleckanordnung rings um die Ader MA anzubringen.
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Eine andere vorteilhafte Möglichkeit zur Lösung dieses Problems ist
in Fig. 2 dargestellt. Hier ist der Schreibkopf als solcher mit seinen DUsen bereits
ringförmig gestaltet und umfaßt die zu beschriftende Ader MA allseitig. Die DUsen
selbst, welche hier mit D11 bis D7n bezeichnet sind, verlaufen radial in Richtung
auf die Oberfläche der Ader MA. Dadurch ist eine gleichmäßig gute Beschriftung ftlr
alle DUsen möglich. Die Versorgung der DUsen D1 bis Dln einer Reihe erfolgt durch
einen ebenfalls ringförmigen Kanal Rg, welcher an den Vorratsbehälter VB fUr die
Farbe angeschlossen ist. Dieser Behälter VB ist in bekannter Weise in einer Kammer
KA angeordnet und mit einem abnehmbaren Deckel DE nach außen abgeschlossen. Der
Vorratsbehälter VB ist in bekannter Weise auswechselbar ausgebildet. Zwischen der
Außenfläche der Ader MA und der Innenfläche im Bereich der DUsenöffnungen ist ein
entsprechend dimensionierter Luftspalt LS vorgesehen. Dieser Luftspalt muß mindestens
so groß sein, daß etwaige Durchmessertoleranzen der Ader MA noch aufgefangen werden
können, ohne daß es zu einer BerUhrung zwischen der Außenfläche der Ader MA und
den Ddsendffnungen kommt. Nur auf diese Weise ist sicherzustellen, daß nicht durch
An-
streifen der Außenfläche der Ader MA eine Verstopfung der Düsen
herbeigeführt wird. Der Abstand der Düsen von der Oberfläche der Ader MA sollte
zweckmäßig bei ca 2 bis 3 mm liegen.
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Der Aufbau des ringförmigen Schreibkopfes läßt sich dadurch verbessern,
daß er aus zwei Halbschalen zusammengesetzt wird, wodurch Herstellung und Wartung
vereinfacht werden. Es lassen sich natürlich mehrere derartige Ringe hintereinander
anordnen.
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In Fig. 3 ist gezeigt, wie die Schrifthöhe bei einer Anordnung des
Schreibkopfes SK analog zur Ausführungsform nach Fig. 1 in einfacher Weise verändert
werden kann. Hierzu ist der die einzelnen Düsen D71 bis D26 enthaltende Düsenkopf
DK schematisch durch ein Rechteck angedeutet, wobei im linken Teil der Fig. 1 die
Anordnung der reihenförmigen Düsenöffnungen DII bis D26 genau senkrecht zur Bewegungsrichtung
der Ader MA dargestellt ist. Dementsprechend wäre die Schriftgröße etwa so groß
wie die Länge der beiden Reihen. Im rechten Teil ist der Düsenkopf DK' gegen die
Senkrechte, zur Bewegungsrichtung um einen Winkels geneigt, was zur Folge hat, daß
die Schriftgröße etwa um den Faktor cosoc verkleinert wird. Der Schreibkopf SK entsprechend
Fig. 1 ist demnach zweckmäßig in einer entsprechenden Halterung durch mechanische
Verschiebeeinrichtungen verstellbar angeordnet, wodurch eine Veränderung des WinkelsoC
und damit eine Beeinflussung der Schriftgröße möglich ist. Dies ist besonders dann
von Bedeutung, wenn sehr stark unterschiedliches Stranggut, z.B.
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unterschiedliche Aderdurchmesser beschriftet werden sollen. In diesem
Fall kann nämlich die Zahl der Düsen unverändert bleiben (z.B. sechs je Zeile) und
trotzdem mit dem gleichen, durch den Rechner RE bestimmten Pro-
gramm
weitergearbeitet werden, welches zur Bildung bestimmter Markierung notwendig ist.
Die mechanische Schrägstellung des Düsenkopfes allein bewirkt die Anpassung der
Größe.
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Bei einer starken Neigung, d.h. großem Winkels besteht die Gefahr,
daß die Düsen der beiden Reihen D11 bis D16 und D21 bis D26 in Bewegungsrichtung
hintereinander liegen. Dies läßt sich dadurch vermeiden, daß die beiden Reihen D11
bis D16 und D21 bis D26 in zwei mechanisch getrennten Platten o. dgl. (angedeutet
durch die gestrichelte Trennungslinie) angeordnet sind, die sich mechanisch so gegeneinander
verschieben lassen, daß die Düsen wiederum auf Lücke liegen.
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Eine andere Lösung für veränderte Schrifthöhen besteht darin, nur
einen Teil der Düsenöffnung (z.B. statt 6 je Reihe nur vier), durch den Rechner
RE bzw. die Steuerung ST nach Fig. 1 zu betätigen und die außenliegenden jeweils
gesperrt zu lassen.
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Durch eine Anordnung von mit verschiedenen Farben gefüllten Schreibköpfen,
die elektronisch von einem gemeinsamen Rechner RE aus über entsprechende Steuereinrichtungen
angesteueert werden, und die jeweils mit verschiedenen Farben gefüllte Tinten aufweisen,
kann durch entsprechende Programmierung durch Zusammensetzen und Kombination der
Farben Jede beliebige Farbe erzeugt werden. Dieser Vorteil ist besonders wichtig,
da Farbstoffwechsel sonst nicht beliebt sind. Der Farbstoffwechsel kann hier auf
diese Weise elektronisch durchgeführt werden.
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Es ist auch möglich, mehrere Schreibköpfe so zu kombinieren, daß elektronisch
die verschiedenen Codierungs-
bilder, nämlich Ringabstand und auch
verschiedene Farben und Farbfolgen erzeugt werden, die ganz neue Varianten von Farbcodierungen
zulassen und damit erhebliche Vereinfachungen bei der Markierung ergeben. Würde
man z.B. fünfzehn solcher Köpfe vor einer Verseilmaschine einsetzen, so könnte man
die Vierer und Adern mit farbigen Ringen markieren und brauchte das Grundmaterial
der Adern nicht einzufärben, sondern könnte mit einer Einheitsader verfahren. Bislang
war die große Schwierigkeit, die aufgedruckten Ringe vor der Verseilmaschine rechtzeitig
zu trocknen. Da bei Anwendung des Tintenschreibverfahrens der aufgebrachte Farbring
nicht wie bisher aus einem relativ dicken filmförmigen Ring besteht, sondern aus
winzigen Einzeltröpfchen, so ist die Oberfläche der aufgebrachten Flüssigkeit wesentlich
größer, die Menge kleiner, so daß der Ring schneller antrocknen kann.
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Ein Beispiel für die Markierung von m Einzeladern vor einer Verseileinrichtung
VS ist in Fig. 4 gezeigt. Von den Ablauftrommeln AT1 bis ATm werden die Einzeladern
abgezogen und an einer Geschwindigkeitsmeßeinrichtung VMI bis VMm vorbeibewegt.
Bei gleichmäßigem Ablauf genügt vielfach auch eine einzige Geschwindigkeitsmeßeinrichtung
an einer der m Adern. Der Geschwindigkeitswert bzw. die Geschwindigkeitswerte werden
an die Rechner-und Steuereinheit RST gegeben, deren Funktion der der Elemente EB,
EV, RE und ST aus Fig. 1 entspricht, wobei für Jede Ader einzelne Steuerbefehle
zu den Markierungseinrichtungen SKI bis SKm gegeben werden. Die so markierten Einzeldrähte
gelangen (ggf. nach Trocknung) über FUhrungsrollen zu der üblichen Verseileinrichtung
VS. Damit ist es möglich, den Markierungsvorgang
direkt in den
Verseilvorgang einzufügen, was eine erhebliche Vereinfachung darstellt.
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17 Patentansprüche 4 Figuren