DE4033816A1 - Markierungskopf zum markieren von gegenstaenden mit gekruemmter aussenflaeche sowie verfahren dafuer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Markierungskopf zum Markieren von Gegen­ ständen mit einer zumindest einfach gekrümmter, zylindrischer Außen­ fläche, wie von Fässern, Rohren o. dgl. und insbesondere mit poröser Oberfläche z. B. aus Beton, mit einem Tintenstrahldrucker, dessen gegenüber dem Gegenstand bewegbarer Markierungskopf eine Strahldü­ senanordnung mit einer Anzahl von Strahldüsen aufweist, von denen jede über einen Verbindungsschlauch und ein von dem Prozessor des Tintenstrahldruckers zum Ausstoß eines einen Punkt der Kennzeich­ nung bildenden Strahles einer Markierungsflüssigkeit, insbesondere einer sichtbaren Tinte, ansteuerbares Magnetventil mit deren Vor­ ratsbehälter in Verbindung steht; sie betrifft ferner eine Vorrich­ tung mit Markierungskopf zum Markieren von Gegenständen mit zumin­ dest einfach gekrümmter, zylindrischer Außenfläche, wie von Fässern, Rohren o. dgl. und insbesondere mit poröser Oberfläche z. B. aus Be­ ton; sie betrifft schließlich ein Verfahren zur Durchführung des Markierens von Gegenständen mit zumindest einfach gekrümmter, zylin­ drischer Außenfläche, wie Fässer, Rohren o. dgl. und insbesonder poröser Oberfläche mit einem Tintenstrahldrucker.

Zur Kennzeichnung von gekrümmten Oberflächen werden im allgemeinen Roll- oder Wiegestempel benutzt, oder es wird eine Schablone ange­ legt, und die Markierung mit einem Farbnebel übertragen. Mit diesen Methoden ist jedoch ein effektives Kennzeichnen besonders stark ge­ krümmter Oberflächen ebensowenig möglich, wie ein schnelles Ändern der aufzubringenden Kennzeichnungen, ohne einen erheblichen Vorrat an Stempeln oder Schablonen im Lager vorrätig zu halten. In der mo­ dernen Lagertechnik wird jedoch ein rasches Kennzeichnen verlangt, wobei die Kennzeichnung selbst in u. U. schnell wechselnder Folge vorgegeben wird. Bei der Kennzeichnung ebener Gegenstände ist das Aufbringen des Kennzeichens mit einem Tintenstrahldrucker möglich, der von einem Computer gesteuert die gewünschte Punkt-Sequenz des zu einer Matrix aufgelösten Kennzeichens während des Überfahrens der Oberfläche durch die aus den einzelnen Düsen gesteuert austretenden Strahlen der Markierungsfarbe erzeugt. Dieses Vorgehen läßt sich je­ doch nicht auf die Markierung gekrümmter Oberflächen übertragen, da die Krümmung der Oberfläche über die Länge des Düsenträgers unter­ schiedliche Strahlwege bedingt und somit ein klares Bild nicht er­ reicht werden kann.

Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, einen gattungsgemäßen Markierungskopf anzugeben, mit der die Markierung auch gekrümmter Oberflächen möglich wird und die darüber hinaus ein­ fach und wirtschaftlich herstellbar, ohne Schwierigkeiten einsetzbar und leicht wartbar sein soll; eine Weiterführung der Aufgabe besteht darin, die in Form einer Matrix aufgebrachte Kennzeichnung dauerhaft zu schützen, insbesondere gegenüber ein Verblassen bei Lagerung im Freien.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 zusam­ mengefaßten Merkmale gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevor­ zugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben; die Lösung der Verfahrensaufgabe ist in den Unteransprüchen 16 bis 18 wiedergegeben.

Durch die lineare Anordnung der Strahldüsen auf einem biegsamen Dü­ senträger und durch dessen Abstützung nahe seinen Enden und in sei­ ner Mitte wird eine biegsame Markierungsdüsenanordnung erreicht, bei der durch entsprechende Einstellung der Abstützungen eine Durchbie­ gung des Düsenträgers erreicht wird, wobei die erreichte Krümmung zumindest bei nicht zu kleinen Krümmungsradien mit der Krümmung ei­ nes Kreises hinreichend übereinstimmt. Dabei ist es zunächst gleich, ob die Verstellung der Abstützungshöhe mit den endständigen ersten Abstützungen oder mit der mittig angeordneten zweiten Abstützung vorgenommen wird. Für die gewünschte Durchbiegung des Düsenträgers kommt es lediglich auf eine verstellbare Abstützung in mindestens drei Punkten (Linien) mittig und beidseits an, es versteht sich dabei von selbst, daß auch beide seitlichen Abstützungen verstellbar aus­ gebildet sein können. Die auf dem der gewünschten Krümmung angepaßt durchgebogenen Düsenträger angeordneten Strahldüsen werden über eine Pumpe mit der Markierungsflüssigkeit versorgt und stoßen während der von dem Rechner vorgegebenen Öffnungszeit einen definierten Strahl der Markierungsflüssigkeit aus, der auf der Oberfläche des zu mar­ kierenden Gegenstandes einen Punkt erzeugt. Die Vielzahl der Strahl­ düsen erzeugt eine Punktreihe, die sich beim Vorschub des Markie­ rungskopfes oder des zylindrischen Gegenstandes zu der gewünschten Markierung zusammensetzen. Für den Düsenträger wird dabei ein ela­ stisch rückfederndes Material, wie etwa Federbronze oder Stahl oder aber auch Kunststoff, insbesondere mit einer im wesentlichen in Längsrichtung verlaufenden Faserverstärkung, ausgewählt.

Für eine Verbesserung der Ausbildung der Krümmung wird der Düsenträ­ ger vorteilhaft so ausgebildet, daß sein Widerstandsmoment gegen Durchbiegung von der Mitte nach beiden Enden hin symmetrisch ab­ nimmt, wobei die Abnahme durch stetige Veränderung von Fläche und/oder Form des Querschnittes des Düsenträgers bewirkt wird. Infolge dieser Abnahme des Widerstandsmomentes gegen eine Verbiegung zu den Seiten hin nimmt die sich einstellende Krümmung zu den Seiten hin weniger stark ab als bei gleichbleibendem Widerstandsmoment; diese verringerte Abnahme hat eine bessere Angleichung an eine Kreisform zur Folge.

Bei der Durchbiegung des Düsenträgers wird die Entfernung der ein­ zelnen Strahldüsen von ihren Anschlüssen an den im Gehäuse des Mar­ kierungskopfes angeordneten Magnetventilen verringert. Diese Verrin­ gerung kann über einen flexiblen Anschluß z. B. über die Verbindungs­ schläuche kompensiert werden. Dabei kann das Gehäuse des Markie­ rungskopfes, das die Magnetventile zur Steuerung der Markierungs­ strahlen enthält, über die bei der Verbiegung des Düsenträgers an­ fallenden Lose der Verbindungsschläuche hinaus die Anschlußstücke der Strahldüsen, die besonders im Bereich der Düsenträgermitte einen größeren Abstand bedingen würden, dadurch aufnehmen, daß die Boden­ platte des Gehäuses im Bereich der durchtretenden Verbindungsschläu­ che einen Durchtrittsschlitz aufweist, dessen Weite auf die Verbin­ dungsschläuche sowie auf deren Anschlüsse an die Anschlußstutzen der Strahldüsen abgestellt ist. Auf diese Weise kann auch bei einer Aus­ legung zur Markierung von zylindrischen Gegenständen kleinen Durch­ messers die Bauhöhe des Markierungskopfes in Grenzen gehalten wer­ den.

Zur randnahen Abstützung werden Stützböcke beidseitig an den Schmal­ seiten des Markierungskopfes vorgesehen, die an ihren dem Markie­ rungskopf abgewandten Kanten derart ausgenommen sind, daß sie den Düsenträger aufzunehmen und abzustützen in der Lage sind. Diese er­ sten, randnahen Abstützungen können auf jeder Seite als eine Stütz­ schiene ausgebildet sein, deren Unterkante eine Ausnehmung aufweist, deren Breite mindestens der Breite des Düsenträgers entspricht. Die­ se Ausnehmung kann dabei in Form eines Schlitzes ausgebildet sein, durch den der Düsenträger geführt ist. Eine andere Möglichkeit ist dadurch gegeben, daß als Stützbock auf jeder der beiden Seiten des Markierungskopfes ein Paar Stützschienen vorgesehen ist, deren ein­ ander zugewandten Seiten nahe ihren dem Markierungskopf abgewandten Randbereichen spiegelbildliche Ausnehmungen zur Aufnahme des Düsen­ trägers aufweisen. Vorteilhaft ist es, wenn diese ersten Abstützun­ gen höhenverstellbar am Markierungskopf befestigt sind, so kann zu­ mindest eine grobe Voreinstellung auf den gewünschten Bereich der einzustellenden Krümmungen erfolgen. Werden darüber hinaus die ab­ stützenden Flächen der Ausnehmungen ballig ausgebildet, verlagert sich mit sich verändernder Krümmung die im allgemeinen linienförmige Auflage. Wird dabei die Balligkeit derart ausgebildet, daß die nach der Mitte des Düsenträgers zugewandten Kanten der Ausnehmungen näher am Markierungskopf liegen als die den Enden des Düsenträgers zuge­ ordneten, verlagert sich mit zunehmender Krümmung das Auflager nach innen; dies hat bei gleichem Hub der Verstellung gegenüber einer Verstellung ohne Verlagerung des Auflagers eine stärkere Änderung des Krümmungsradius zur Folge.

Die zweite, mittig angeordnete Abstützung wird vorteilhaft als ver­ stellbare Abstützung ausgebildet, wobei die Verstellung zweckmäßi­ gerweise über die Verstellung von Schraubspindeln erfolgt. Da auf der dem zu markierenden Gegenstand zugewandten Seite des Düsenträ­ gers kein hinreichender Raum für die gewünschte Verstellung zur Ver­ fügung steht, und da das Gehäuse des Markierungskopfes im allgemei­ nen diesen Raum bietet, wird die mit der Schraubspindel zusammenwir­ kende Verstellmutter im Markierungskopf angeordnet und die Verstel­ lung der Schraubspindeln von der Außenseite des Düsenträgers vorge­ nommen. Dabei wirkt der Kopf der Schraubspindel im Sinne eines Hintergreifungselements mit dem Düsenträger bzw. mit daran befestig­ ten Laschen zusammen. Dieser Schraubenkopf kann dabei z. B. mit In­ nensechskant-Winkelschlüsseln verstellt werden, es kann aber auch einfach eine Rändelung vorgesehen sein.

Eine für rasch wechselnde Krümmungen der zu kennzeichnenden Gegen­ stände besonders vorteilhafte Ausführungsform ist mit einer motori­ schen Verstelleinrichtung versehen. Hierzu werden die Schraubspin­ deln verdrehungsgesichert am Düsenträger festgelegt und die im Ge­ häuse des Markierungskopfes angeordnete Verstellmutter drehbar und gegen axiale Verschiebung gesichert gelagert. Wird dabei der Außen­ ring dieser Verstellmutter mit dem Gewinde eines Schneckenrades ver­ sehen und wird darüber hinaus im Gehäuse des Markierungskopfes ein Antriebsmotor vorgesehen, dessen Antriebswelle mit einer mit dem Ge­ winde des Schneckenrades zusammenwirkenden Schnecke versehen ist, kann die Verstellung des Düsenträgers z. B. auch von dem die Kenn­ zeichnung steuernden Rechner ferngesteuert vorgenommen und so jedem Krümmungswechsel sofort angepaßt werden. Mit dieser Nachführung wird auch die Markierung von zweifach gekrümmten Außenflächen, wie z. B. die von Fässern, ermöglicht.

Der Aufdruck wird mittels Markierungstinten vorgenommen, die mittels in ihnen enthaltener Farben oder Farbpigmente sofort sichtbar sind; es können auch unsichtbare "Farben" eingesetzt werden, die z. B. un­ ter UV-Lampen erkennbar sind. So lassen sich auch Markierungen er­ zeugen, die ohne besondere Hilfsmittel verborgen bleiben. Bei derar­ tigen Tintenstrahlmarkierungsvorrichtungen können erhebliche Schwie­ rigkeiten im Einsatz durch das Verkleben der einzelnen auftreten. Daher ist eine Spülung des Systems vorgesehen, mit der nach Arbeits­ ende die notwendige Reinigung der Leitungen, der Pumpe, der Magnet­ ventile und der Strahldüsen vorgenommen werden kann. Dazu wird in einfacher Weise in die Zuführungsleitung zum Saugstutzen der Pumpe ein Drei-Wege-Hahn geschaltet, dessen dritter Abgang über eine wei­ tere Zuführungsleitung mit einem Vorratsbehälter für ein die Markie­ rungsfarbe lösendes Spülmittel verbunden ist. Mach Arbeitsende wird dieser Drei-Wege-Hahn umgeschaltet und das System durch gleichzeiti­ ges oder nacheinander erfolgendes Öffnen der Magnetventile auf "Spü­ len" geschaltet. Das Spülmittel wird nun anstelle der Markierungs­ farbe von der Pumpe angesaugt und in das System gedrückt und spült dabei alle in Strömungsrichtung dem Drei-Wege-Hahn folgenden Bau­ teile des Systems. Um bei einem Verschluß (oder bei einer nicht zu behebenden Verstopfung der Düsenöffnung der Strahldüsen) schnell Ab­ hilfe schaffen zu können, sind die Düsenköpfe mit den Düsenöffnungen leicht auswechselbar ausgebildet, wobei eine zum Gewinde des Düsen­ körpers passende Hutmutter mit einer Düsenöffnung versehen ist und bei einer Verstopfung lediglich der Düsenkopf in Form dieser Hutmut­ ter auszuwechseln ist.

Zur Verbesserung der Haltbarkeit derartiger Matrix-Kennzeichnungen wird vorgeschlagen, daß der Düsenträger mindestens ein Auftragsorgan vorzugsweise in Form einer Spritzdüse aufweist, die in Richtung des Druckes gegenüber den Strahldüsen derart versetzt angeordnet ist, daß das Auftragsorgan in Richtung des Druckens voraus- oder nachlau­ fend positioniert ist. Das Auftragsorgan kann beispielsweise als eine Flachstrahldüse ausgebildet sein, die an dem Düsenträger oder an einen besonders dafür eingerichteten Düsenträger vorgesehen ist, der Abstand in Richtung des Verlaufs des Druckens gibt dabei zusam­ men mit der Geschwindigkeit des Druck-Vorschubes die zeitlichen Ver­ zögerung, mit der der Lackauftrag vor oder nach dem Auftragen der Matrix-Kennzeichnung erfolgt. Durch ein Einstellen des Abstandes unter Berücksichtigung der Relativgeschwindigkeit zwischen Gegen­ stand und Düsenkopf kann dabei die Zeitdifferenz zwischen dem Auf­ tragen des Grundes und dem Auftragen der Markierung oder dem Auftra­ gen der Markierung und dem Auftragen der Abdeckung den Gegebenheiten angepaßt werden.

Als Auftragsorgan kann weiter eine Rolle vorgeschaltet sein, wobei die nachträglich auf den Druck aufgebrachte Lackschicht den noch feuchten Matrixdruck wegen der Eigenart des Rollenauftrages nicht verwischen kann. Für eine unter dem Matrixdruck vorgesehene Lack­ schicht kann ein Auftrag mit einer Bürste gewählt werden. Es ver­ steht sich von selbst, daß ein Düsenträger sowohl ein vorlaufendes als auch ein nachlaufendes Auftragsorgan aufweisen kann.

Mit Hilfe dieser Weiterbildung läßt sich der Matrixdruck mittels eines Lackauftrages schützen, wobei der Lackauftrag zweckmäßigerwei­ se so erfolgt, daß im Vorlauf der Druck der Kennzeichnung im Matrix­ druck erfolgt, während die Abdeckung mit der Lackschicht im Rücklauf vorgenommen wird. Für den Schutz eines auf porösem Material wie z. B. Beton vorgenommenen Matrixdruckes kann eine weitere, unter dem Auf­ druck angeordnete Lackschicht vorteilhaft sein. Hierfür wird entwe­ der der Düsenträger mit einem vorlaufenden Auftragsorgan für diese unter dem Druckauftrag liegenden Lackschicht versehen, wobei der Druckauftrag selbst in die noch sehr frische Lackschicht erfolgt. Die Abdeckung kann dann mit dem gleichen Auftragsorgan während des Rücklaufs erfolgen, wobei der Matrixdruck schon leicht angezogen hat. Ein anderes Vorgehen besteht darin, daß Lackschicht und Druck in unterschiedlichen Läufen des Düsenträgers erfolgen, z. B. die Un­ terschicht im Vorlauf, der Druckauftrag im Rücklauf und die Abdeck­ schicht wiederum im Vorlauf, wobei der Rücklauf auch als für das Aufbringen einer zweiten Abdeckschicht benutzt werden kann. Durch das Aufbringen "naß" auf "naß" wird eine innige Verbindung der Schichten erreicht, so daß ein Abblättern nicht zu erwarten ist.

Der Markierungskopf selbst findet zweckmäßigerweise in einer Markie­ rungsvorrichtung Verwendung, die ein Portalgestell aufweist, in dem der Markierungskopf heb- und senkbar angeordnet entsprechend der Hö­ he des Gegenstandes verstellt werden kann. Dabei wird selbstverständ­ lich auch die Anpassung der Krümmung vorgenommen, wobei beide Ver­ stellungen unabhängig voreinander sind. Es versteht sich von selbst, daß die Höheneinstellung dann, wenn die Höhe durch den Durchmesser des Gegenstandes gegeben ist, beide Verstellungen auch gekoppelt sein können. Der Markierungskopf ist an der Traverse in Markierungs­ richtung bewegbar angeordnet, im Regelfall liegt diese in der von dem Portalgestell vorgegebenen Ebene. Für die Hub- und auch für die Querbewegung sind Antriebe vorgesehen, wovon der Hubantrieb die Höhe des Gegenstandes berücksichtigt, während der Querantrieb vom Drucker angesteuer den Druck-Vorschub liefert. Dem Markierungskopf ist zum Aufbringen eines Auftragsgrundes und/oder einer Abdeckung des Mar­ kierungsauftrages ein Auftragsdüsenkopf vorgeschaltet, der dem Mar­ kierungskopf voraus- oder nacheilend bewegt wird.

Das Verfahren zum Aufbringen einer geschützten Markierung erfolgt so, daß nach dem Auftrag der Markierung ein Schutzüberzug aufgetra­ gen wird, wobei der zeitlich (relativ) kurze Abstand sicherstellt, daß der vorhergehende Auftrag noch nicht getrocknet ist. Alternativ dazu kann, was insbesondere für saugende und poröse Untergründe vorteilhaft ist, zunächst ein Grundauftrag erfolgen, der dann die Markierung aufnimmt. Zum Schutz des auf diesen Grund aufgetragenen Markierungsauftrages kann danach eine schützende Deckschicht aufge­ bracht werden. Dazu werden zweckmäßigerweise auch die Vor- und Rück­ läufe des mit dem Auftragsdüsenkopf versehenen Markierungskopfes ausgenutzt (wodurch auch die Zeitdifferenz zwischen den Aufträgen einstellbar ist, besonders wenn zwischen Vor- und Rücklauf Pausen eingelegt werden).

Das Wesen der Erfindung wird an Hand der in den Fig. 1 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert; dabei zeigen

Fig. 1 Ansicht des Markierungskopfes, schematisch, teilgeschnitten;

Fig. 2 Schema der Durchbiegung des Düsenträgers;

Fig. 3 Ausführungsformen der Stützböcke;

Fig. 4 Schemadarstellung des Auflagers;

Fig. 5 Mittige Abstützung, Ansicht von unten;

Fig. 6 Mittige Abstützung, Teilschnitt entspr. IV-IV, Fig. 5;

Fig. 7 Antrieb für eine automatische Verstellung der Höhe der mittleren Abstützung;

Fig. 8 Strahldüse, Schnitt;

Fig. 9 Vorrichtung zum Markieren von Gegenständen mit einem Markierungskopf mit zusätzlichem Auftragsdüsenkopf für die Schutzschicht;

Fig. 10 Verfahrensschema.

Die Fig. 1 zeigt eine schematisierte Ansicht eines Markierungskop­ fes 1, gesehen in Richtung der durch den Krümmungsmittelpunkt M des zylindrischen Gegenstandes G gehenden Achse. Das Gehäuse 2 des Mar­ kierungskopfes 1 besteht aus einem im wesentlichen kubischen Gehäu­ se, das zu dem zu markierenden Gegenstand G hin mit einer Bodenplat­ te 2.1 verschlossen ist. In dieser Bodenplatte 2.1 befindet sich ein Schlitz 2.2, durch den die Verbindungsschläuche 13 geführt sind, die die einzelnen, von einem nicht näher dargestellten Rechner ange­ steuerten Magnetventile 14 und die auf dem Düsenträger 11 in einer Linie quer zu der Achsrichtung des zylindrischen Gegenstands an­ geordneten Strahldüsen 12 miteinander verbinden. Zur Vereinfachung sind diese Verbindungsschläuche 13 als einfache Striche dargestellt, wobei jeweils die zwei benachbarten Strahldüsen 12 zugeordneten Mag­ netventile 14 in Flucht hintereinander liegen und so in dieser Dar­ stellung nicht getrennt erscheinen. Diese Magnetventile 14 sind auf einem Magnetventilträger 3 angeordnet, der als quer in dem Gehäuse 2 des Markierungskopfes liegende Traverse dieses versteift. Die An­ steuerung der Magnetventile 14 erfolgt von einem nicht näher darge­ stellten Rechner über das Steuerkabel 5.1, das mit dem Stecker 5 und einer nicht näher dargestellten, im Gehäuse 2 vorgesehenen Kupplung mit dem Markierungskopf 1 verbunden ist. In der Mitte ist am Markie­ rungskopf 1 die erste, mittig angeordnete Abstützung 20 zu erkennen, die, verstellbar ausgebildet, die gewünschte Durchbiegung des Düsen­ trägers einzustellen erlaubt. Die dazu notwendigen seitlichen Wider­ lager werden von den zweiten, seitlich am Gehäuse 2 des Markierungs­ kopfes 1 angeordneten und mittels der Schrauben 39 an ihm befestig­ ten Abstützungen 30 gebildet, die nahe den Enden 11.1 und 11.2 des Düsenträgers 11 vorgesehen sind. Dabei liegen diese Enden 11.1 und 11.2 in an den Abstützungen 20 vorgesehenen Ausnehmungen 32 bzw. 34 (beide Fig. 3).

Die Fig. 2 zeigt das Schema der Biegelinien in zwei unterschiedli­ chen Auslenkungen, wobei auf die Darstellung der anderen Hälfte we­ gen der herrschenden Symmetrie verzichtet wurde: Während in der nicht ausgelenkten Position -dargestellt in dem geschnittenen, aus­ gezogenen Teil der Fig. 2- die strich-punktiert dargestellte Biege­ linie eine Gerade darstellt, ist die ebenfalls strich-punktiert dar­ gestellte Biegelinie 11′ in der gestrichelt angedeuteten, ausgelenk­ ten Stellung zumindest im Bereich der Mitte in guter Näherung eine Kreislinie. Die Auslenkung wird beispielsweise durch Verstellung der Schraubspindel 22 in der Verstellmutter 24 (Fig. 6) erreicht, wobei der Schraubenkopf 23 den Düsenträger, ggf. über eine an ihm befestig­ te Quertraverse 18 mit angesetzter Seitenlasche 18.1 quasi-hinter­ greifend mitnimmt. Da der Düsenträger 11 im Bereich seiner beiden Enden 11.1 (und auch 11.2 auf der anderen, nicht dargestellten Sei­ te) in den zweiten, seitlich angeordneten Abstützungen - hier darge­ stellt durch den Stützbock 31 - widerlagerartig gehalten ist, wird durch den Hub der Schraubspindel 22 die Durchbiegung erzwungen.

Die Fig. 3 zeigt drei verschiedene Ausführungsformen der zweiten, seitlichen Abstützungen 30: In der Fig. 3a ist ein Stützbock 31 dargestellt, der eine Lochreihe 35 zum Befestigen am Gehäuse 2 des Markierungskopfes 1 (Fig. 1) aufweist. An dem dieser Lochreihe abge­ wandten Ende ist eine Ausnehmung 32 vorgesehen, in der der Düsenträ­ ger 11 mit dem einen seiner Enden abgestützt ist. Der Düsenträger 11 ist dabei mit geringem Spiel in der Ausnehmung geführt. Bei der zweiten Ausführungsform der Fig. 3b ist an Stelle der Ausnehmung 32 ein Schlitz 32′ vorgesehen, der wie die Ausnehmung 32 den Düsenträ­ ger 11 aufnimmt, sein Widerlager bildet und ihn mit geringem Spiel führt. Bei dieser Ausführungsform kann die Schraubspindel 22 (Fig. 2) sogar entfernt werden, der Düsenträger 11 fällt nicht ab. Eine dritte Ausführung verzichtet auf den Stützbock 31 und ersetzt ihn durch ein Stützenpaar 33. jede der Stützen des Stützenpaares 33 weist dabei eine Ausnehmung 34 auf, wobei die Ausnehmungen 34 zweier ein Paar bildender Stützen spiegelbildlich einander zugewandt sind und die Funktion der Ausnehmung 32 übernehmen. Auch diese Stützen weisen Lochreihen 35′ auf, mit denen ihre Höhenlage am Markierungs­ kopf eingestellt werden kann.

Den Querschnitt durch eine Ausnehmung 32 (bzw. 34) in einem Stütz­ bock 31 (bzw. einer Stütze eines Stützenpaares 33) zeigt die Fig. 4, und zwar für zwei verschiedene Auslenkungen. Die das Widerlager bildende Anlagefläche 32′ ist dabei ballig ausgebildet. Dadurch ver­ lagert sich das linienförmige Auflager mit sich verändernder Auslen­ kung. Der gelagerte Bereich des Düsenträgers 11 "rollt" quasi auf der balligen Fläche 32′ ab. Ist die Balligkeit so angelegt, daß die der Mitte des Düsenträgers 11 zugewandte Seite näher an dem Markie­ rungskopf liegt, als die, die den Enden 11.1 (bzw. 11.2) des Düsen­ trägers zugewandt ist, verlagert sich das Auflager nach innen, die Krümmung nimmt dabei zu. Besonders bei kleinen Abständen zwischen den beiden seitlichen Abstützungen 30 kann eine breitere Ausbildung des Widerlagers mit entsprechend ballig ausgebildeter Auflagefläche eine Anpassung an gewünschte Durchmesser mit geringerem Hub ermög­ lichen.

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen die mittlere Abstützung 20, wobei der Darstellung das Verstellen des Düsenträgers 11 mittels einer Schraub­ spindel 22 zugrunde liegt. In der Ansicht von unten zeigt die Fig. 5 einen Ausschnitt der Mitte des Düsenträgers 11 mit zwei Strahldüsen 12, beidseits der Mitte. Auf dem Düsenträger ist eine Quertraverse 18 befestigt, die in Seitenlaschen 18.1 übergeht. Es ist für die Funktion ohne wesentliche Bedeutung, ob die Quertraverse 18 - wie dargestellt - auf der Düsenkopfseite des Düsenträgers 11, oder auf seiner Rückseite angeordnet ist; ebenso ist die Breite der Quertra­ verse 18 ohne wesentliche Bedeutung, allerdings ist hierzu anzumer­ ken, daß ideale Biegekurven eine Lasteinleitung längs der quer zur Längsachse verlaufenden Mittellinie voraussetzen. Diese Biegelinien haben ihre größte Krümmung im Bereich der Mitte, die Krümmung nimmt zum Rand hin ab. Eine Verbreiterung der Quertraverse verbreitert das Gebiet der größten Krümmung, wobei die Krümmung selbst abgeflacht wird. Die Durchbiegung wird durch Verstellung der Schraubspindel 22 erreicht, die von der Seite der Düsenköpfe 12.2 verstellt werden kann. Dazu sind die Schraubenköpfe 23 mit sechskantigen Löchern ver­ sehen, in die Innensechskant-Winkelschlüssel einführbar sind. Es versteht sich von selbst, daß jede andere Betätigungsart, die zu einem Drehen der Schraubspindeln führt, der angegebenen gleichwertig ist. Die Schraubspindeln 22 sind in Verstellmuttern 24 geführt, die in dem Gehäuse 2 des Markierungskopfes 1 vorgesehen sind. Bei Ver­ drehen der Schraubspindeln 22 nimmt der Schraubkopf 23 über die Sei­ tenlaschen 18.1 die Quertraverse 18 und damit auch den Düsenträger 11 mit, so daß seine Krümmung verändert wird. Die auf dem Düsenträ­ ger 11 angeordneten Strahldüsen 12 sind mit der Befestigungsmutter 12.3 festgelegt, auf der Strahlseite ist der mit der Strahlbohrung versehene Düsenkopf 12.2 aufgeschraubt. Dadurch wird der Düsenkopf leicht auswechselbar. Der Anschluß der Düsen an die Magnetventile 14 erfolgt wegen der Notwendigkeit der Flexibilität dieser Anschlüsse über Verbindungsschläuche 13, die durch den Schlitz 2.2 in der Bo­ denplatte 2.1 des Gehäuses 2 des Markierungskopfes 1 geführt sind. Die Weite dieses Schlitzes ist dabei so, daß bei stärkster Durchbie­ gung auch die Befestigungsmuttern 13 eintreten können. Die Durchbie­ gung des Düsenträgers 11 ist in der Fig. 6 dargestellt: Im Hinter­ grund ist der eine der Stützböcke 31 mit seiner Ausnehmung 32 zu er­ kennen, in der das Ende des Düsenträgers 11 abgestützt ist. Eine be­ sondere Ausführung zeigt schließlich noch die Fig. 7, bei der die Schraubspindeln verdrehungsgesichert an dem Düsenträger 11 bzw. der Quertraverse 18 oder der Seitenlasche 18.1 (alle Fig. 6) befestigt sind. Hier ist - im Gegensatz zur Ausführungsform nach Fig. 6 mit ge­ stellfester Verstellmutter 14 - die Verstellmutter im Schneckenrad 27 verdrehbar im Gehäuse 2 des Markierungskopfes gelagert. Das Schnec­ kenrad 27 wird von einem in dem Gehäuse 2 des Markierungskopfes an­ geordneten Antriebsmotor 28 angetrieben, dessen Antriebswelle einen mit dem Schneckenrad-Gewinde zusammenwirkenden Schneckentrieb 28.1 aufweist. Die Führung der Schraubspindel übernimmt ein Führungsstück 25, ggf. mit einer eingesetzten Buchse, während die Sicherung der Lage von dem Schneckenrad 27 mit der Verstellmutter von entsprechen­ den Radiallagern übernommen wird.

Die Fig. 8 zeigt eine Strahldüse 12 im Schnitt. Der Düsenkörper 12.1 enthält den Düsenkanal, durch den die Markierungsflüssigkeit ausgedrückt wird, wobei das Anschlußende des Düsenkörpers 21.1 zur Aufnahme des Verbindungsschlauches 13 als Schlauchanschluß ausgebil­ durch Löten verbunden ist ein äußerer Ring, der den Düsenkörper ge­ gen den Düsenträger abstützt. Von der Rückseite ist der Düsenkörper mit der Befestigungsmutter 12.3 am Düsenträger 11 festgeschraubt. Der Düsenkopf 12.2 ist eine dem Gewinde des Düsenkörpers angepaßte Hutmutter, in die die Düsenöffnung eingearbeitet ist, wobei die Dü­ senöffnung so ausgebildet ist, daß die Markierungsflüssigkeit als ein wohl definierter Strahl ausgestoßen wird, so daß geringere Weg­ längenunterschiede (z. B. durch die nicht vollkommen mit der Kreis­ krümmung übereinstimmende Krümmung des Düsenträgers) keine wesent­ liche Auswirkung auf das Markierungsbild haben.

Die Fig. 9 zeigt eine Frontansicht einer Anlage zur Kennzeichnung von Kanalrohren als Gegenstand G. Diese Anlage weist ein Portalge­ stell 40 auf, das auf einem Untergrund aufgestellt ist, und durch das das Auflager 40.1 für den Gegenstand G verläuft. Dieses Aufla­ ger. hier als durchgehendes Schienenlager dargestellt, kann selbst­ verständlich auch als auf Schienen laufender Wagen ausgebildet sein, wobei der Wagen den zu kennzeichnenden Gegenstand aufnimmt. Auch an­ dere Aufnahmen für den zu kennzeichnenden Gegenstand sind möglich. An dem quer zum Transportweg des Gegenstandes G ausgerichteten Por­ talgestells 40 ist eine Traverse 41 heb- und senkbar aufgehängt, wobei die Aufhängung über Seile 43 (oder Ketten o. dgl.) erfolgt, die mit einem Hubantrieb 42 zusammenwirken, wobei diese Seile 43 über Umlenkrollen 43.1 geführt sind und an einem Antrieb zusammenlaufen. Durch dieses Zusammenführen ist die Zwangssynchronisierung der Hub­ bewegung sichergestellt. Es versteht sich von selbst, daß auch syn­ chron laufende Einzelantriebe vorgesehen werden können. Die Traverse 41 nimmt die Trägerplatte 2.3 des Gehäuses 2 des Markierungskopfes auf, wobei wegen der Krümmung des Düsenträgers 11 das Gehäuse 2 in der dargestellten Ansicht unter die Oberkante des Gegenstandes ge­ führt ist. Die in einem Vorratsbehälter 8.1 vorrätige Markierungs­ tinte wird hier an Stelle der Pumpe mittels Druckluft gefördert, die über den Druckluftanschluß 6.1 und ein Filter 6.2 in den Behälter geleitet wird.

Die Trägerplatte 2.3 des Gehäuses 2 des Markierungskopfes 1 ist in Quertransportrichtung verlängert und mit einem Auftragsdüsenkopf 19 für einen Schutzlack versehen, der in dem Vorratsbehälter 38 vorrä­ tig gehalten wird. Die Förderung übernimmt auch hier Druckluft, die über den Anschluß 39.1 und das Filter 39.2 in den Vorratsbehälter 38 geleitet wird. Es versteht sich von selbst, daß anstelle der Förde­ rung mittels der Druckluft auch eine Pumpenförderung sowohl für die Markierungstinte als auch für den Schutzlack vorgesehen sein kann.

Die Steuerung der Düsen erfolgt von einem (nicht näher dargestell­ ten) Rechner über das Anschlußkabel 5.1. Bei dieser Anordnung wird lediglich der die Markierungsdüsen tragende Düsenträger 11 (Fig. 1) durchgebogen, einer Anpassung der Konfiguration mehrere Auftragsdü­ sen an die Krümmung des Gegenstandes G bedarf es im allgemeinen nicht, da hier die "Unschärfe" des Düsenstrahles nicht stört, son­ dern sogar erwünscht ist, um die Markierung lückenlos zu überdecken oder um einen lückenlosen Auftragsgrund für die Markierung zu be­ reiten. Es versteht sich von selbst, daß der Auftragsdüsenkopf 19 auch unabhängig von dem Markierungsdüsenkopf 1 auf einem separaten Träger angeordnet sein kann, wobei für die Durchführung des Verfah­ rens lediglich notwendig ist, daß der Auftragsdüsenkopf 19 dem Mar­ kierungsdüsenkopf vor- oder nachlaufend angeordnet ist, wobei die starre Kupplung vorteilhaft ist. Der von der Anordnung vorgegebene Abstand bestimmt zusammen mit der Geschwindigkeit des Querttranspor­ tes den Zeitabstand der einzelnen Aufträge. Zur Veränderung dieses zeitlichen Abstandes wird vorteilhaft eine Verstellbarkeit dieses Abstandes vorgesehen. Entsprechend der notwendigen Auftragsbreite für das Auftragsorgan 19 kann dieses auch mit mehreren Auftragsdüsen 19.1 versehen sein, die rechtwinklig zum Quertransport und somit zum Druck-Vorschub nebeneinander angeordnet sind. Als Lack für derartige Schutzschichten eignen sich insbesondere Polyurethanharzlacke oder Zweikomponentenlacke etwa auf der Basis isocyanatvernetzter Acryl­ harze. Für Schutzüberzüge können auch spezielle Substanzen, die als UV-Filter wirken, zugesetzt sein.

Die Fig. 10 zeigt ein Leitungsschema für die Versorgung des Markie­ rungskopfes mit Markierungsflüssigkeit, die aus dem Farbvorrat 16.1 von der Pumpe 15.1 über den Drei-Wege-Hahn 9 und die Zuführungslei­ tung 6 angesaugt und über die an den Druckstutzen der Pumpe 15.1 an­ geschlossene Verbindungsleitung 15 den Magnetventilen 14 zugeleitet wird. Von den Magnetventilen 14 wird die Markierungsflüssigkeit über die Verbindungsschläuche 13 den Strahldüsen 12 zugeleitet, soweit die Magnetventile vom Rechner "AUF"-gesteuert sind. In der Zufüh­ rungsleitung 6 ist ein Drei-Wege-Hahn 9 eingeschaltet, dessen drit­ ter Abgang zu einem Vorratsbehälter 16.2 für Spülmittel geführt ist. Mach Arbeitsende wird der Drei-Wege-Hahn 9 umgeschaltet, die Pumpe 15.1 saugt nunmehr Spülflüssigkeit an und drückt sie über die Ver­ bindungsleitung 15 in die Magnetventile 14, die vom Rechner oder von Hand für die Spülung "AUF"-gesteuert werden. Dabei werden alle Mag­ netventile gleichzeitig, in Gruppen nacheinander oder einzeln nach­ einander geöffnet, bis alle Strahldüsen einwandfrei gespült sind.

Claims (21)

1. Markierungskopf zum Markieren von Gegenständen mit einer zumindest einfach gekrümmter, zylindrischer Außenfläche, wie von Fässern, Rohren o. dgl. und insbesondere mit porö­ ser Oberfläche z. B. aus Beton, mit einem Tintenstrahl­ drucker, dessen gegenüber dem Gegenstand bewegbarer Mar­ kierungskopf eine Strahldüsenanordnung mit einer Anzahl von Strahldüsen aufweist, von denen jede über einen Ver­ bindungsschlauch und ein von dem Prozessor des Tinten­ strahldruckers zum Ausstoß eines einen Punkt der Kenn­ zeichnung bildenden Strahles einer Markierungsflüssigkeit, insbesondere einer sichtbaren Tinte, ansteuerbares Magnet­ ventil mit deren Vorratsbehälter in Verbindung steht, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strahldüsen (12) der Mar­ kierungsdüsenanordnung (10) in einer Reihe auf einem mit seiner Längsachse etwa rechtwinklig zur Achsrichtung des zylindrischen Gegenstandes (G) ausgerichteten, biegsam aus­ gebildeten Düsenträgers (11) mit im wesentlichen rechtecki­ gen Querschnitt angeordnet sind, wobei der Düsenträger (11) mittels einer ersten Abstützung (30) nahe seinen bei­ den Enden (11.1, 11.2) und mittels einer zweiten Abstüt­ zung (20) mittig gegen den Markierungskopf (10) derart ab­ gestützt ist, daß die Wölbung des Düsenträgers (11) von einer ebenen Ausrichtung bis zu einer maximalen Durchwöl­ bung veränderbar ist.

2. Markierungskopf nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenträger (11) derart ausgebildet ist, daß sein Widerstandsmoment von der Mitte zu seinen Enden (11.1, 11.2) im wesentlichen symmetrisch abnimmt, wobei Quer­ schnittsfläche und/oder Querschnittsform so verlaufen, daß die Biegelinienform der Schiene des Düsenträgers (11) einer Kreissektorform angenähert ist.

3. Markierungskopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der mit den Enden (11.1, 11.2) des Düsenträgers (11) zusammenwirkende zweite Abstützung (30) als am Markierungskopf (10) befestigter Stützbock (31) ausgebildet ist, der mit einer den Düsenträger (11) aufnehmenden Ausnehmung (32) versehen ist.

4. Markierungskopf nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der mit den Enden (11.1, 11.2) des Düsenträgers (11) zusammenwirkende zweite Abstützung (31) als am Markierungskopf (10) befestigtes Stützenpaar (33) ausgebildet ist, wobei beide Stützen (33.1, 33.2) auf den beiden einander zugewandten Seiten mit diese Schiene aufnehmenden Ausnehmungen (34) versehen sind.

5. Markierungskopf nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die zweiten Abstützungen (30) höhenver­ stellbar am Markierungskopf (1) befestigt sind, vorzugs­ weise mittels Verschraubungen (39), wobei die Abstützungen mit die Verschraubungen (39) aufnehmenden Lochreihen (35) versehen sind.

6. Markierungskopf nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Markierungskopf (1) zugewand­ ten Flächen der Ausnehmungen (32; 34) als ballige Flächen ausgebildet sind.

7. Markierungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, etwa mittig mit dem Düsen­ träger (11) zusammenwirkende Abstützung (20) als Schraub­ spindel (22) ausgebildet ist, deren Gewinde mit in dem Markierungskopf (1) angeordneten Verstellmuttern (24) zu­ sammenwirken, wobei die Schraubspindel (22) drehbar an dem Düsenträger (11) befestigt ist.

8. Markierungskopf nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Düsenträger (11) eine Quertraverse (18) vorge­ sehen ist, die außerhalb des Düsenträgers (11) und vor­ zugsweise beidseitig des Düsenträgers (11) Seitenlaschen (18.1) zur drehbaren Befestigung der Schraubspindel (22) vorgesehen ist.

9. Markierungskopf nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Mittel zur drehbaren Befestigung der Schraubspindel (22) ein Loch mit einem den Durchmesser des Gewindeschaftes der Schraubspindel (22) geringfügig über­ steigenden Durchmesser vorgesehen ist, wobei das dem Mar­ kierungskopf abgewandte, freie Ende der Gewindespindel (22) mit einem das Loch quasi-hintergreifenden Schrauben­ kopf (23) versehen ist.

10. Markierungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste, etwa mittig mit dem Düsen­ träger (11) zusammenwirkende Abstützung (20) als Schraub­ spindel (22) ausgebildet ist, deren Gewinde mit in dem Markierungskopf (1) verdrehbar angeordneten Verstellmut­ tern (24′) zusammenwirken, wobei die Schraubspindel (22) verdrehungsgesichert an dem Düsenträger (11) befestigt ist, und daß ein mit den Muttern zusammenwirkender Antrieb (28) zur Verstellung der Wölbung der Düsenschiene (11) vorgesehen ist, wobei vorzugsweise als selbsthemmender An­ trieb ein Schneckentrieb (27, 28.1) vorgesehen ist.

11. Markierungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführungsleitung (6) zu der Pumpe (7) ein Drei-Wege-Hahn (9) vorgesehen ist, dessen dritter Abgang mit einem Vorratsbehälter (8.2) für ein die Markierungsflüssigkeit lösendes Spülmittel in Verbindung steht.

12. Markierungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Strahldüsen (12) mit einer mit einem kalibrierten Düsenkanal versehenen Hutmutter als Düsenkopf (12.2) versehen ist.

13. Markierungskopf nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Markierungskopf (1) ein Auftrags­ düsenkopf (19) mit mindestens einer Spritzdüse (19.1) zu­ geordnet ist, der in Richtung des Druck-Verlaufs gegenüber den Strahldüsen (12) derart versetzt angeordnet ist, daß das Auftragsorgan in Richtung des Druckens voraus- oder nachlaufend positioniert ist.

14. Markierungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragsdüsenkopf (19) mit mindestens einer Spritz­ düse (19.1) auf einer das Gehäuse (2) abschließenden Trä­ gerplatte (2.3) dem Markierungsdüsenkopf (1) vor- oder nachlaufend angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen dem Markierungsdüsenkopf (1) und dem Auftragsdüsenkopf (19) vorzugsweise einstellbar veränderbar ist.

15. Markierungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragsdüsenkopf (19) auf dem Düsenträger (11) der Strahldüsen (12) und in einem Abstand diesen vor- oder nachgeschaltet angeordnet ist.

16. Markierungskopf nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Auftragsdüsenkopf (19) auf einem dem mit den Strahldüsen (12) versehenen Düsenträger (11) in einem ein­ stellbar veränderbaren Abstand vor- oder nachgeschaltet weiteren, vorzugsweise ebenfalls biesamen Düsenträger an­ geordnet ist.

17. Vorrichtung mit Markierungskopf zum Markieren von Gegen­ ständen mit zumindest einfach gekrümmter, zylindrischer Außenfläche, wie von Fässern, Rohren o. dgl. und insbeson­ dere mit poröser Oberfläche z. B. aus Beton, nach einem der Ansprüche 1 bis 16, gekennzeichnet durch ein Portalgestell (40) mit einer in ihm heb- und senkbar aufgehängten Tra­ verse (41) an der der Markierungskopf (1) in Längsrichtung der Traverse (41) verschiebbar angeordnet ist, durch eine mit der Traverse (41) zusammenwirkenden Hubantrieb (42) und durch einen mit dem Markierungskopf (1) zusammenwir­ kenden Querantrieb (44).

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Markierungskopf (1) eine Trägerplatte (2.3) aufweist, die in der Traverse (41) geführt, mit dem Markierungskopf (1) und ggfs. auch dem Auftragskopf (19) versehen ist und an der das/die Quertransportseil/e (45) angeschlagen sind.

19. Verfahren zur Durchführung des Markierens von Gegenständen mit zumindest einfach gekrümmter, zylindrischer Außenflä­ che, wie Fässer, Rohren o. dgl. und insbesonder poröser Oberfläche mit einem Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die als Matrixdruck ausgebildete Markierung mittels eines Schutz­ lackes nach dem Druckauftrag abgedeckt wird, wozu der Dü­ senträger während des Druckens im Vorlauf und während des Abdeckens anschließend im Rücklauf bewegt wird.

20. Verfahren zur Durchführung des Markierens von Gegenständen mit zumindest einfach gekrümmter, zylindrischer Außenflä­ che, wie Fässer, Rohren o. dgl. und insbesondere poröser Oberfläche mit einem Tintenstrahldrucker nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die als Matrixdruck ausgebildete Markierung mittels eines Schutz­ lackes nach dem Druckauftrag abgedeckt wird, wozu der Dü­ senträger während des Abdeckens im Vorlauf und anschlie­ ßend während des Druckens im Rücklauf bewegt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenträger anschließend mindestens einen weiteren Vor- bzw. Rücklauf für einen abdeckenden Lackauftrag ausführt.