DE69610967T2

DE69610967T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Kennzeichnung von langgestrecktem Material

Info

Publication number: DE69610967T2
Application number: DE69610967T
Authority: DE
Inventors: Katsunobu Takikawa
Original assignee: TAKIKAWA ENGINEERING CO Ltd
Current assignee: TAKIKAWA ENGINEERING CO Ltd
Priority date: 1995-11-01
Filing date: 1996-10-10
Publication date: 2001-07-05
Anticipated expiration: 2016-10-11
Also published as: US5727454A; EP0772207A2; EP0772207A3; DE69610967D1; EP0772207B1; JP3191203B2; JPH09202532A

Description

Stand der Technik in Bezug auf die Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Anbringen einer Markierung an einer ausgewählten Position, bspw. einer fehlerhaften Stelle, eines langgestreckten Materials wie bspw. eines elektrischen Drahtes, einer Röhre oder eines Schlauchs, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Während kontinuierlich hergestellte, elektrische Drähte in einer Fabrik auf eine Wickeltrommel aufgewickelt werden, werden sie von einem fehlerhafte Stellen detektierenden Sensor einer Prüfungsbaugruppe untersucht, bspw. von einem den Außenumfang mittels Laser messenden Instrument, von einem Ultraschalluntersuchungsgerät und mittels Wirbelströmen, um festzustellen, ob fehlerhafte Stellen aufgetreten sind. Falls eine fehlerhafte Stelle gefunden werden sollte, wird an ihr oder in ihrer Nähe eine Markierung angebracht, und später wird die fehlerhafte Stelle anhand der Markierung herausgeschnitten oder modifiziert.
Als herkömmliches Verfahren zur Anbringung von Markierungen an langgestrecktem Material wie einem elektrischen Draht, der in einer longitudinalen Richtung läuft, gibt es das Verfahren des Aufsprühens farbiger Substanzen, bspw. Tinten auf das langgestreckte Material, oder das Anbringen eines Siegels.
Jedoch ist es schwierig, anhaftende Farbstoffe wieder zu entfernen, falls bei einer nochmaligen Überprüfung die fehlerhaften Stellen tatsächlich nicht gefunden wurden, oder wenn die fehlerhaften Stellen durch eine einfache Modifikation entfernt werden. Darüberhinaus variiert bei einer Veränderung der Fadengeschwindigkeit des langgestreckten Materials die Dicke der Farbaufträge, was es problematisch macht, die Sprühmenge der Farbaufträge zu regulieren. Weiterhin ist es schwierig, den vollständigen Umfang des langgestreckten Materials zu besprühen. Wenn der Sprühauftrag nur an einer Seite erfolgt, kann es schwierig sein, eine Markierung zu finden, und es besteht die Gefahr, sie zu verpassen.
Bei dem oben beschriebenen Verfahren zum Anbringen von Siegelzeichen kann je nach Oberflächenbeschaffenheit des langgestreckten Materials eine Befestigung unmöglich sein. Falls etwas leicht zu entfernendes verwendet wird, so wird die Markierung während des Transportes abgestreift, oder es ist schwierig, ein Siegel an dem gesamten Umfang des langgestreckten Materials festzulegen, sowie dies auch bei dem Aufsprühen von Farbstoffen der Fall ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Im Hinblick auf die Nachteile des vorbekannten Stands der Technik stellt sich das Problem, ein Verfahren zum leichten Anbringen von Markierungen an dem Umfang eines langgestreckten Materials zu schaffen, das unabhängig von der Fadengeschwindigkeit des langgestreckten Materials ist und nach der Fertigstellung eine einfache Entfernung der Markierung erlaubt.
Zur Lösung dieses Problems wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Anbringung von Markierungen an einem langgestreckten Material geschaffen, welches in einer longitudinalen Richtung läuft, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen eines ringförmigen, elastischen Materials, dessen Umfang in kräftefreiem Zustand kleiner ist als der des langgestreckten Materials;
- Ausdehnen des ringförmigen, elastischen Materials, so das dessen Umfang größer wird als der des langgestreckten Materials, um den Fadenlaufpfad des langgestreckten Materials zu umgeben;
- Loslassen und Schrumpfen des ringförmigen, elastischen Materials, wenn eine zu markierende Position in dem langgestreckten Material in den mit dem ringförmigen, elastischen Material korrespondierenden Bereich gelangt, um das ringförmige, elastische Material um den Umfang des langgestreckten Materials zu winden.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zum Aufbringen von Markierungen auf einem langgestreckten Material vorgesehen, welche folgende Elemente umfaßt:
- Einen Träger mit einer Öffnung, durch welche das langgestreckte Material, das in einer Längsrichtung läuft, geführt ist; sowie
- ein das elastische Material haltender / loslassender Mechanismus, der an dem Träger befestigt ist, um ein ringförmiges, elastisches Material zu dehnen, dessen Umfang in einem kräftefreien Zustand kleiner ist als der Umfang des langgestreckten Materials, und um dieses ringförmige, elastische Material das langgesteckte Material umgebend zu halten, mit Antriebsmitteln zum Lösen der Haltebedingungen für das ringförmige, elastische Material und zum Aufschrumpfen dieses ringförmigen, elastischen Materials durch dessen Rückstellkraft, wobei sich dieses um das langgestreckte Material windet.
Unabhängig von der Transportgeschwindigkeit des langgestreckten Materials kann eine Markierung dessen gesamten Umfang umgebend angebracht werden, und nach Erfüllung ihres Zweckes kann die Markierung leicht entfernt werden, indem das ringförmige, elastische Material durchgeschnitten wird.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher anhand der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform, deren Darstellung in den folgenden Zeichnungen enthalten ist:
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 ist eine Vorderansicht derselben, wenn die Greiffinger in die obere Position bewegt sind;
Fig. 3 stellt einen mittigen Längsschnitt dar, von der Seite gesehen;
Fig. 4 ist eine perspektivische Sprengansicht der Hauptbestandteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 5 ist eine vergrößerte Vorderansicht des Greiffingers;
Fig. 6 ist eine vergrößerte Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 3;
Fig. 7 enthält Ansichten, welche den Betrieb eines das ringförmige, elastische Material vorbereitenden Mechanismus wiedergeben; und
Fig. 8 enthält Ansichten, welche die Funktionsweise eines das elastische Material haltenden / loslassenden Mechanismus zeigen.

Detaillierte Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform

In Fig. 1 bezeichnet die Nummer 1 ein langgestrecktes Material, welches in longitudinaler Richtung läuft, wie ein kontinuierlich hergestelltes Telekommunikationskabel mit einem relativ großen Durchmesser. 2 bezeichnet eine Markierungsvorrichtung, die in dem Laufpfad "L" für das langgestreckte Material zwischen einer Herstellungsmaschine und einer (nicht dargestellten) Aufspulvorrichtung angeordnet ist. Die Markierungsvorrichtung 2 umfaßt einen Träger 4 mit einer Öffnung 3, durch welche das langgestreckte Material geführt ist; einen an dem Träger 4 angeordneten Haltemechanismus 7 für das elastische Material, um ein ringförmiges, elastisches Material 5 zu expandieren, dessen Umfangslänge in einem kräftefreien Zustand kleiner ist als der Außendurchmesser des langgestreckten Materials, wobei das ringförmige, elastische Material 5 umgeben wird, während ein Antriebsmittel 6 betrieben wird, um die Abstützbedingung für das ringförmige, elastische Material 5 zu lösen, so daß das ringförmige, elastische Material 5 durch seine rückstellenden Kräfte schrumpft und um den Außenumfang des langgestreckten Materials 1 gewunden wird; sowie einen das ringförmige, elastische Material vorbereitenden Mechanismus 8, um das ringförmige, elastische Material 5 ausgehend von einem linearen, elastischen Material 5' an oder in der Nähe der Position vorzubereiten, wo das ringförmige, elastische Material 5 durch den Halte- / Lösemechanismus 7 gehalten und gelöst wird, um es für den das elastischen Material haltenden / lösenden Mechanismus 7 bereitzustellen.
Die Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden detailliert beschrieben.

Träger 4

Gemäß der Fig. 1 bis 3, insbesondere gemäß Fig. 3, umfaßt der Träger 4 ein Paar von vorderen und rückwärtigen Platten 11 und 12 mit Öffnungen 3, durch welche das langgestreckte Material 1 mittig hindurchgeht; eine obere Platte 13; eine Bodenplatte 14 sowie Seitenplatten 15. (Die Transportrichtung des Materials 1 soll als "vorne" angesehen werden.)
Die Vorderplatte 11 besteht aus einer ersten Vorderplatte 11a, die aus einer zu der Öffnung 3 konzentrischen Scheibe gebildet ist; sowie eine zweite Vorderplatte 11b mit einer Führungsbohrung 16 von größerem Durchmesser als der Außendurchmesser der ersten Vorderplatte 11a, um den Außenumfang der ersten Vorderplatte 11a mit einem vorgegebenen Abstand zu umgeben. Die erste Vorderplatte 11a ist an einem äußeren Flansch 17a befestigt, der an dem vorderen Ende der Führungsröhre 17 in der Öffnung 3 der vorderen und rückwärtigen Platten 11 und 12 vorgesehen ist. Der nach außen gerichtete Flansch 17b der Führungsröhre 17 ist an der rückwärtigen Platte 12 befestigt, und der mittlere Bereich der Führungsröhre 17 wird von einer Mehrzahl von Führungsstäben 18 gestützt, die innerhalb der Trageinrichtung 4 angeordnet sind.
In einem ringförmigen Raum zwischen der ersten und zweiten Vorderplatte 11a und 11b ist ein Drehring 19 des Mechanismus 8 zur Vorbereitung des ringförmigen, elastische Materials auf einem Lager 20 verdrehbar angeordnet.
Auf der rückwärtigen Oberfläche der rückwärtigen Platte 12 der Trageinrichtung 4 ist ein fehlerhafte Stellen detektierender Sensor 9 den Laufpfad "L" für das langgestreckte Material 1 umgebend angeordnet, wobei der Sensor zur Erkennung von Fehlerstellen ein bekanntes Lasergerät zur Messung des äußeren Durchmessers umfaßt, mit dem zu jedem Zeitpunkt der Außendurchmesser des langgestreckten Materials erfaßt wird, um Ausgangssignale zu erzeugen, mit denen das Antriebsmittel 6 der Mechanik 7 zum Halten / Lösen des elastischen Materials betätigt wird, wenn ein Meßwert einen vorgegebenen Bereich überschreitet.

Mechanik 7 zum Halten / Lösen des elastischen Materials

Wie in den Fig. 1 bis 4 wiedergegeben, umfaßt die Mechanik 7 zum Halten 1 Lösen des elastischen Materials zwei Paare von Halteplatten 21, 22, die an der Trageinrichtung 4 um die Öffnung 3 verteilt radial beweglich festgelegt sind und mit Zähnen versehene Führungskanten 21a bzw. 22a aufweisen; sowie ein Antriebsmittel 6 zum linear oszillierenden Antrieb wenigstens einer der Halteplatten 21, 22 in radialer Richtung gegenüber der anderen.
Die Halteplatten 21, 22 haben rechteckförmige Basisbereiche 21b, 22b, die sich innerhalb der Stützeinrichtung 4 befinden; sowie Arme 21c, 22c, die sich von der Trageinrichtung 4 durch einen radial bezüglich der Öffnung 3 in der ersten Vorderplatte 11a angeordneten Schlitz 11c nach vorne heraus erstrecken. An den außenliegenden Berandungsflächen der Arme 21c, 22c sind sägezahnförmige Führungskanten 21a, 22a vorgesehen, welche vertikale Kanten 21d, 22d aufweisen, die rechtwinklig zu dem Laufpfad "L" des langgestreckten Materials 1 orientiert sind; und schiefe Kanten 21e, 22e, die von den Enden der vertikalen Kanten 21d, 22d nach vorne zu dem langgestreckten Material 1 hin geneigt sind. Die Führungskanten 21a, 22a sind mit einem gegenseitigen Versatz von einer halben Teilung ausgebildet.
Das Antriebsmittel 6 umfaßt ein Drehrohr 23, das eine vordere Hälfte der Führungsröhre 17 verdrehbar umgibt; einen Motor 27 innerhalb der Trageinrichtung 4, um das Drehrohr 23 über Riemenscheiben 24, 25 und einen Riemen 26 in Rotation zu versetzen; vier Nockenscheiben 28, 29, die an einer geeigneten Stelle in den Außenumfang des Drehrohrs 23 eingreifend angeordnet sind, so daß sie gegeneinander nicht verdreht werden können, und die Vertiefungen 28a, 29a (oder Vorsprünge) an verschiedenen Horizontalpositonen aufweisen; sowie eine Zugfeder 30, um die Halteplatten 21, 22 zu dem Zentrum hin zu spannen. Die vier Nockenscheiben 28, 29, welche jeweils zwei Vertiefungen 28a, 29a in einem gegenseitigen Abstand von 180 Grad aufweisen, sind derart angeordnet, daß die Vertiefungen einer Nockenscheibe gegenüber denjenigen der benachbarten Nockenscheiben eine um 90 Grad abweichende Winkelposition haben.
Die Basisbereiche 21b, 22b der Halteplatten 21, 22 haben Schlitze 31, 32 mit unterschiedlichen Einschnittiefen und befinden sich in Eingriff mit den Nockenscheiben 28, 29. Wie in Fig. 4 dargestellt, haben die ersten und dritten Schlitze 31 in der Halteplatte 21 eine kleinere Einschnittiefe, wie auch bei den zweiten und vierten Schlitzen 31 der anderen Halteplatte 22, während der zweite und vierte Schlitz 32 der Halteplatte 21 und der erste und dritte Schlitz 32 der anderen Halteplatte längere Einschnittiefen aufweisen.
Wenn solchermaßen die Vertiefungen 28a, 28a der Nockenscheibe 28 sich oben und unten befinden und die Vertiefungen 29a, 29a der Nochenscheibe 29 links und rechts positioniert sind, wird die Halteplatte 21 von der Zugfeder 30 entsprechend der Tiefe der Vertiefung 28a zu dem Zentrum hin bewegt. Wenn andererseits die Vertiefungen 28a, 28a der Nockenscheibe 28 links und rechts positioniert sind und sich die Vertiefungen 29a, 29a der Nockenscheibe 29 oben und unten befinden, wird die Hauptplatte 22 durch die Zugfeder 30 gemäß der Einschnittiefe der Vertiefungen 29a zum Zentrum hin bewegt. Bei einer Drehung des Drehrohrs 23 wiederholen sich die obigen drei Bedingungen abwechselnd, so daß die beiden Halteplatten 21, 22 bei jedem Paar abwechselnd in radialer Richtung bewegt werden.
Wie in den Fig. 3 und 4 wiedergegeben, sind die Zugfedern 30 mit einem Ende an dem ersten und fünften von fünf Abstandsringen 33 befestigt, welche auf das Drehrohr 23 spielbehaftet aufgeschoben sind, und mit dem anderen Ende sind sie an Stiften 34 festgelegt, die an den seitlichen Oberflächen der Halteplatten 21, 22 hervorstehen, so daß die Halteplatten 21, 22 jederzeit zu dem Zentrum hin gespannt sind.
Auf der äußeren Mantelfläche des zweiten und vierten Abstandsrings 33 sind Führungsrahmen 35 befestigt, welche die zwei Halteplatten 21, 22 umgreifen, um deren Radialbewegung zu führen.
Wie in Fig. 1 wiedergegeben, sind an der ersten Vorderplatte 11a der Trageinrichtung 4 in Umfangsrichtung um die Öffnung 3 zwischen den Halteplatten 21, 22 eine Mehrzahl von Hilfsführungsplatten 36 (bei dieser Ausführungsform zwei) vorgesehen, welche nach vorne zu dem langgestreckten Material 1 hin geneigte Führungskanten 36a haben.
Wie in Fig. 1 wiedergegeben, ist eine Mehrzahl von gedehnten, ringförmigen, elastischen Elementen 5 aus Gummi entlang jeder der gezahnten Führungskanten 21a, 22a der Halteplatten 21, 22 um diese obere und untere Halteplatte 21, 22 und um die rechte und linke Hilfsführungsplatte 30 geschlungen. Durch das Antriebsmittel 6 werden die Halteplatten 21, 22 jedes Paars abwechselnd in radialer Richtung bewegt, so daß das ringförmige, elastische Material 5 abwechselnd auf die schiefen Kanten 21e, 22e übertragen wird und sich jeweils um eine halbe Teilung entlang der geneigten Kanten 21e, 22e nach vorne bewegt. Das an dem vorderen Ende von den Vorderkanten der Halteplatten 21, 22 und der Hilfsführungsplatten 36 vorwärtsgeführte, elastische Material 5 wird durch rückstellende Kraft geschrumpft und um das langgestreckte Material 1 gewunden.
Die Nummer 37 in Fig. 2 bezeichnet einen Grenzschalter, der an der Rückseite der ersten Vorderplatte 11a angeordnet ist, und der betätigt wird, wenn ihm die Vertiefung 28a der Nockenscheibe 28 an dem vorderen Ende gegenüberliegt.
Infolge der Steuerung des Antriebsmittels 6 stoppt der Motor 27 gewöhnlich, wenn die Vertiefung 28a der Nockenscheibe 28 an dem vorderen Ende dem Grenzschalter 37 gegenüberliegt, und bei Betrieb des Fehlstellen detektierenden Sensors 9 zur selben Zeit oder nach einer vorgegebenen Verzögerungszeit dreht der Motor 27 das Drehrohr 23. Das Drehrohr 23 dreht sich halb, und die nächste Vertiefung 28a der Nockenscheibe 28 an dem vorderen Ende tritt dem Grenzschalter 37 gegenüber, welcher den Motor 27 stillsetzt. Während dieser Zeit bewegt sich das ringförmige, elastische Material 5 um eine Teilung weiter, und das an dem vorderen Ende losgelassene, ringförmige, elastische Material 5 wird um das langgestreckte Material 1 herumgewunden.
Das Zeitintervall vom Ansprechen des fehlerhafte Stellen detektierenden Sensors 9 bis zum Betrieb des Motor 27 ist anhand der Transportgeschwindigkeit des langgestreckten Materials vorgegeben, sowie durch den Abstand von dem fehlerhafte Stellen detektierenden Sensor 9 bis zu der Position, wo das ringförmige, elastische Material 5 an dem vordersten Ende losgelassen wird, und erfordert Genauigkeit, oder wird automatisch anhand der Transportgeschwindigkeit des langgestreckten Materials 1 bestimmt.

Mechanismus 8 zur Vorbereitung des ringförmigen, elastischen Materials

Wie in den Fig. 1 bis 6 dargestellt, umfaßt der Mechanismus zur Bereitstellung des ringförmigen, elastischen Materials 8 ein lineares, elastisches Material zuführendes Mittel 41 zum Zuführen des linearen, elastische Materials 5' entlang der Seite der Trageinrichtung 4; Greifdrehmittel 42 zum Ergreifen der Enden des linearen, elastischen Materials 5', welches von dem lineares, elastisches Material zuführenden Mittel 41 zugeführt wird, um dieses um die Mechanik 7 zum Halten / Lösen des elastischen Materials herumzuführen; Fixierungsmittel 43 (vgl. Fig. 2) zum Befestigen des Endes des von dem Greifdrehmittel 42 erfaßten und herumgeführten linearen, elastischen Materials 5' an dessen anderen Bereich, um einen Ringbereich 5" (vgl. (6') und (7) in Fig. 7) zu bilden; Schneidmittel 44 zum Abschneiden des an dem Ringbereich 5" hängenden, linearen, elastischen Materials 5'; einen an der Trageinrichtung 4 die Mechanik 7 zum Halten / Lösen des elastischen Materials umgebend angeordneten Rahmen 45 mit einer Mehrzahl von zurückziehbaren Verbindungselementen; und Rückzugsantriebselemente 46 zum Zurückziehen der Windungsstäbe 64 gegenüber der Trageinrichtung 4.
Jedes der strukturellen Elemente in dem Mechanismus 8 werden im folgenden detailliert beschrieben.
Das lineare, elastische Material 5' und das ringförmige, elastische Material 5 können vorzugsweise aus synthetischem Gummi hergestellt sein, der 20 Gew.-% von Styrol und 70 Gew.-% von Butadien als Hauptbestandteile enthält.
Das lineares, elastisches Material zuführende Mittel 41 umfaßt ein Paar von Druckrollen 47, 47 an der Vorderseite der zweiten Vorderplatte 11b; einen Motor 48 an der Rückseite der zweiten Vorderplatte 11b zum Drehantrieb einer der Druckrollen 47, und eine Abdeckung 49 zum Abdecken der beiden Druckrollen 47, 47, wobei das lineare, elastische Material 5' zwischen die Druckrollen 47, 47 gelegt und zu dem Laufpfad "L" des langgestreckten Materials 1 geführt wird.
Das Greifdrehmittel 42 umfaßt eine Drehmechanik 54, wobei ein flacher Riemen (oder ein Synchronriemen) 53 über eine Riemenscheibe 50 größeren Durchmessers, die an der Rückseite des Drehrings 19 befestigt ist, und über eine an der Drehwelle 51a des Motors 51 in der Trageinrichtung 4 befestigte Riemenscheibe 52 andererseits gewunden ist, so daß der Drehring 19 von dem Motor 51 in Drehbewegung versetzt wird.
Wie in den Fig. 3, 5 und 6 wiedergegeben, umfaßt das Greifdrehmittel 42 einen Greiferkörper 58, worin ein Paar von Greiferfingern 56, 57 von der Vorderseite des Drehrings 19 durch Rückzugsantriebsmittel 55 zurückziehbar sind, wobei das Rückzugsantriebsmittel 55 eine Magnetspule mit linear beweglichem Anker an der Rückseite des Drehrings 19 aufweist; und ein Mittel 59 zum Öffnen / Schließen, welches eine Magnetspule umfaßt mit einem linear beweglichen Anker zum Öffnen und Schließen des Greiferfingers 57 gegenüber dem Greiferfinger 56, der integral mit dem Greiferkörper 58 ausgebildet ist.
Wie in Fig. 5 wiedergegeben, haben die Greiferfinger 56, 57 halbkreisförmige Vorderseiten, und es gibt eine Zahnung oder Wellung auf den einander gegenüberliegenden Greiferflächen 56a, 57a. Auf den flachen Oberflächen 56b, 57b an dem Ende der Greiferfinger 56, 57 in der Nähe des Laufpfades "L" des langgestreckten Materials 1 gibt es ein Schneidmittel 44, welches ein Paar von Schneidklingen 60, 61 aufweist zum Abschneiden des zwischen den Greiferflächen 56a, 57a gehaltenen, linearen, elastischen Materials 5', wenn die Greiferfinger 56, 57 geschlossen sind.
Wie in Fig. 2 wiedergegeben, umfaßt das Fixierungsmittel 43 ein Verschweißungsheizelement 63, das von einer zurückgezogenen Position durch ein an dem unteren, rechten Bereich der Vorderseite der zweiten Frontplatte 12b angeordnetes Bewegungsmittel 62 mit einer Magnetspule und einem linear beweglichen Anker in Richtung auf den Laufpfad "L" bis zu einer Position bewegt wird, wo das Heizelement 63 eine von den Greiferfingern 56, 57 beschriebene Rotationsspur tangiert.
Der Windungsrahmen 45 umfaßt vier Führungsstifte 64, die zurückziehbar an vier Punkten mit jeweils gleichem Abstand von dem Laufpfad "L" an der Vorderseite der ersten Vorderplatte 12a angeordnet sind, wobei die vier Führungsstifte 64 durch Rückzugsantriebsmittel 46 zurückziehbar sind, welche eine Magnetspule mit linear beweglichem Anker an der Rückseite der ersten Vorderplatte 12a umfassen. An dem Ende jedes der Führungsstifte 64 ist in der Mantelfläche eine ringförmige Rille 64a eingeformt, um das herumgeschlungene, lineare, elastische Material 5' von einem Herabgleiten zurückzuhalten.
Die Nummer 65 bezeichnet ein Steuermittel an der Vorderseite der zweiten Vorderplatte 11b, womit jedes der Antriebsmittel anhand eines vorgegebenen Programms wie folgt automatisch betätigt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird anhand der Funktionen der oben beschriebenen Vorrichtung beschrieben.
Vor der Inbetriebnahme wird von dem das ringförmige, elastische Material bereitstellenden Mechanismus 8 eine maximale Anzahl von ringförmigen, elastischen Elementen 5, welche in der elastisches Material haltenden 1 loslassenden Mechanik 7 bevorratet werden kann, vorbereitet und an der elastisches Material haltenden / loslassenden Mechanik 7 festgelegt, mit einem jeweiligen Abstand von einer Teilung.
Um zu beschreiben, wie ein ringförmiges, elastisches Element 5 hergestellt wird, soll auf Fig. 7 Bezug genommen werden, wonach der Motor 48 des lineares, elastisches Material zuführenden Mittels 41 angetrieben wird, so daß das lineare, elastische Material 5' von den Druckrollen 47, 47 zugeführt wird. Wenn das Ende des Materials 5' zwischen die Greiffinger 56, 57 gelegt wird, so wird es durch die Schneidklingen 60, 61 gemäß Fig. 7(1) abgetrennt. Sodann wird der Motor 51 angetrieben, und der Drehring 19 wird um 405 Grad gedreht, wie dies durch den Pfeil in Fig. 7(1) angedeutet ist. Die Fig. 7(2) bis (6) zeigen den Drehring 19 um 90 Grad, 180 Grad, 270 Grad, 360 Grad bzw. 405 Grad gedreht. Während der Drehbewegung ist die Zuführungsgeschwindigkeit des linearen, elastischen Materials 5' durch die Druckrollen 47 geringer als die der Greiferfinger 56, 57, so daß das lineare, elastische Material zwischen den Greiferfingern 56 und den Druckwalzen 47, 47 auf die vier Führungsstifte 64 aufgewickelt wird, während gleichzeitig das Material gedehnt wird.
Wenn der Drehring 19 um einen Winkel zwischen 360 Grad und 405 Grad gedreht wird, so wird die zweite Windung des linear elastischen Materials 5' durch das Ende der ersten Windung des linearen, elastischen Materials 5 ' jenseits der Greiferfinger 56 überlappt. Der Drehring 19 wird um 405 Grad verdreht, und sobald die Drehung beendet ist, wird das Bewegungsmittel 62 des Fixierungselements 43 in Gang gesetzt, und das Verschweißungsheizelement 63 wird gegen die Außenseite der Greiferfinger 56, 57 gepreßt. Sodann wird das Verschweißungsheizelement 63 elektrisch stromführend, so daß der überlappende Bereich des linearen, elastischen Materials 5' erhitzt und geschmolzen wird, um einen ringförmigen Bereich 5" herzustellen, wie in Fig. 7(6) dargestellt. Gleichzeitig mit der Beendigung der Drehbewegung des Drehrings 19 wird die Zuführung des linearen, elastischen Materials 5' durch die Druckwalzen 47, 47 abgebrochen.
Sodann wird der Motor 51 reversiert, und der Drehring 19 wird um 45 Grad im Uhrzeigersinn zurückgedreht. Nachdem der Motor 51 gestoppt wurde, wird das Mittel 59 zum Öffnen / Schließen in Öffnungsrichtung betätigt, um die Greiferfinger 56, 57 zu öffnen. Sodann wird das Rückzugsantriebsmittel 55 in Rückzugsrichtung betrieben, und die Greiferfinger 56, 57 werden nach rückwärts von der Vorderplatte der Trageinrichtung 4 zurückgezogen. Solchenfalls wird der um die Außenseite der Greiferfinger 56, 57 gewundene, ringförmige Bereich 5" des linearen, elastischen Materials 5' von den Greiferfingern 56, 57 gelöst und durch seine Eigenschrumpfungskraft um den untersten Führungsstift 64 gewunden.
Daraufhin werden die Greiferfinger 56, 57 in geöffnetem Zustand nach vorne in ihre ursprüngliche Position bewegt, indem das Rückzugsantriebsmittel 55 in Ausfahrrichtung betätigt wird, so daß ein an dem ringförmigen Teil 5" des linearen, elastischen Materials 5' hängender Bereich zwischen die Gereiferfinger 56, 57 gelegt wird. In dieser Situation wird das Mittel 59 zum Öffnen / Schließen in Schließrichtung betrieben, und die Greiferfinger 56, 57 werden geschlossen, so daß der obige Bereich des linearen, elastischen Materials 5' gehalten wird und der ringförmige Bereich 5" von dem daran hängenden Bereich mittels der Schneidklingen 60, 61 abgetrennt wird, um ein einzelnes ringförmiges, elastisches Element 5 zu bilden.
Sodann wird das Rückzugsantriebsmittel 46 in Rückzugsrichtung betätigt, und die vier Führungsstifte 64 werden nach hinten von der Vorderseite der Trageinrichtung 4 zurückgezogen. Das fertiggestellte, ringförmige, elastische Element 5 schrumpft durch Eigenschrumpfungskraft und windet sich um zwei Paare von Halteplatten 21, 22 und um zwei Hilfsführungsplatten 36 der das elastische Material haltenden / loslassenden Mechanik 7. Zur selben Zeit oder später wird der Drehring 19 wie oben beschrieben gedreht, und daraufhin werden durch Wiederholung der oben beschriebenen Verfahrensweise die ringförmigen, elastischen Elemente 5 Stück für Stück hergestellt.
Zunächst wird das fertiggestellte, ringförmige, elastische Element 5 um einen Bereich der Arme 21c, 22c der Führungskanten 21a, 22a der Halteplatten 21, 22 nahe der Trageinrichtung 4 gewunden; von der elastisches Material haltenden Mechanik 7 nach vorne transportiert; schließlich von den Enden der Arme 21c, 22c losgelassen; und um das langgestreckte Material 1 gewunden.
Die Funktionsweise der elastisches Material haltenden / freigebenden Mechanik 7 wird unter Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben.
Wenn die Führungskanten 21a, 22a der Halteplatten 21, 22 etwa gleiche Höhen haben, wird, wie in Fig. 8(a) wiedergegeben, das erste, ringförmige, elastische Element 5 derart aufgelegt, daß es in einen Fußwinkel eingreift, der von einer schiefen Kante 21e und einer vertikalen Kante 22d der Halteplatte 22 nahe der Trageinrichtung 4 gebildet wird.
In dieser Situation wird das Drehrohr 23 durch den Motor 27 im Uhrzeigersinn gemäß Fig. 2 gedreht, so daß die vier Nockenscheiben 28, 29 in Fig. 4 gemeinsam mit dem Rohr 23 in derselben Richtung rotieren. Wenn die vier Nockenplatten 28, 29 um 45 Grad gedreht werden, sind die Vertiefungen 29a der Nockenscheibe 29 oben und unten positioniert, nur die Halteplatte 22 wird entsprechend der Tiefe der Vertiefung 29a durch die Zugfeder 30 zum Zentrum hin gezogen. Zu diesem Zeitpunkt ist bei den anderen Halteplatten 21 der Boden des flacheren Schlitzes 31 in gleitendem Eingriff mit der äußeren Umfangskante der Nockenscheibe 28, wodurch eine Bewegung in Richtung zu dem Zentrum vermieden wird.
Dank der unterschiedlichen Bewegung zwischen den Halteplatten 21 und 22 bewegt sich, wie dies in Fig. 8(b) wiedergegeben ist, die gezahnte Führungskante 22a der Halteplatte 22 nach unten unter die Führungskante 21a, und das ringförmige, elastische Element 5 bewegt sich entlang der schiefen Kante 21e um eine halbe Teilung nach vorne. Wenn die Vertiefung 29a der Nockenscheibe 29 unter der Halteplatte 22 hindurchgetreten ist, sitzen die Halteplatten 22 nicht mehr in den Vertiefungen 29a, sondern auf der benachbarten Umfangskante und werden nach außen geschoben, so daß die Führungskante 22a dieselbe Höhe hat wie die Führungskante 21a der Halteplatte 21, und das ringförmige, elastische Element 5 wird auf den ursprünglichen Durchmesser gedehnt.
Wenn das Drehrohr 23 um etwa 135 Grad gegenüber dem Beginn der Drehbewegung verdreht ist, werden die Vertiefungen 28a der Nockenscheibe 28 oben und unten positioniert, nur die Halteplatten 21 werden entsprechend der Tiefe der Vertiefung 28a zum Zentrum hin bewegt, und die Halteplatten 22 werden in ihrer Position.
Dank einer unterschiedlichen Bewegung der Halteplatten 21 und 22 wird die Führungskante 21a der Halteplatte 21 nach unten bewegt und in einer radialen Richtung herausgedrückt, wie dies in Fig. 8(d) wiedergegeben ist. Gemäß Fig. 8(e) kehrt sie in ihre ursprünglich Position zurück, und das ringförmige, elastische Material 5 wird auf seinen ursprünglichen Durchmesser gedehnt.
Das Drehrohr 23 wird um 180 Grad gegenüber dem Beginn der Drehbewegung rotiert, und die Vertiefung 28a der vordersten Nockenscheibe 28 stellt sich dem Grenzschalter 37 gegenüber, um diesen zu betätigen, so daß der Motor 27 stillgesetzt wird.
Dank einer halben Umdrehung des Drehrohrs 23 und der Nockenscheiben 28, 29 bewegt sich das ringförmige, elastische Material 5 um eine Zahnteilung der gezahnten Führungskanten 21a, 21a vorwärts, während sein Durchmesser wie oben erläutert geringfügig variiert. Nachdem sich ein zweites, ringförmiges, elastisches Element 5, welches von dem ringförmige, elastische Elemente bereitstellenden Mechanismus 8 gebildet wurde, sich an der Stelle (Fig. 8(e)) der ersten Position (vgl. Fig. 8(a)) befindet, wird sodann das Drehrohr 23 um eine weitere, halbe Umdrehung rotiert, wobei sich die beiden ringförmigen, elastischen Elemente 5 um je eine Teilung nach vorne bewegen, entsprechend der oben beschriebenen ähnlichen Wirkungsweise.
Solchermaßen wird jedesmal, wenn das ringförmige, elastische Element 5 um eine Teilung nach vorne bewegt wird, ein neues, ringförmiges, elastisches Element 5 bereitgestellt. Wenn das oberste, ringförmige, elastische Element 5 die oberste, vertikale Kante 22b der Halteplatte 22 erreicht, wird der ringförmige, elastische Elemente bereitstellende Mechanismus 8 stillgesetzt, und der Vorbereitungsschritt ist abgeschlossen.
Während des Betriebs der Einrichtung kann der Außendurchmesser des langgestreckten Materials 1 einen in dem Fehlerstellen detektierenden Sensor 9 vorgegebenen Wert überschreiten, so daß der fehlerhafte Stellen detektierende Sensor 9 anspricht und dadurch den Motor 27 in Betrieb setzt und das Drehrohr 23 um eine halbe Drehung rotiert. In dieser Situation wird der das langgestreckte Material bereitstellende Mechanismus betätigt. Während eines Inbetriebnahmeschrittes, wo die Zuführgeschwindigkeit des langgestreckten Materials 1 auf eine vorgegebene Geschwindigkeit hochläuft, neigt der Außendurchmesser des langgestreckten Materials 1 zu starken Schwankungen, so daß der fehlerhafte Stellen detektierende Sensor 9 oder Motor 27 nicht betätigt werden dürfen.
Nachdem die Zuführgeschwindigkeit des langgestreckten Materials 1 eine vorgegebene Geschwindigkeit erreicht hat, so kann sie weiterhin schwanken, bis der Außendurchmesser des langgestreckten Materials 1 einen vorgegebenen Wert überschreitet, so daß der fehlerhafte Stellen detektierende Sensor 9 anspricht und dadurch den Motor 27 in Betrieb nimmt und das Drehrohr 23 um eine halbe Umdrehung wie oben erläutert rotiert. Während einer halben Umdrehung des Drehrohrs 23 bewegen sich die Halteplatten 21, 22 mit einer hin und her gehenden Bewegung zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemäß den Fig. 8(f) bis (j) ähnlich zu (a) bis (e). Während dieser Zeit bewegt sich das oberste, ringförmige, elastische Element 5 bei einem Übergang von der Fig. 8(f) nach (g) um eine halbe Teilung der sägezahnförmigen Zähne nach vorne, und es bewegt sich um eine weitere, halbe Teilung nach vorne, wenn der Zustand (h) in den Zustand (i) übergeht, so daß das Element an dem Ende der Arme 21c, 22c der Halteplatten 21, 22 freigegeben wird, unter eigener, rückstellender Kraft schrumpft und sich um das langgestreckte Material 1 windet.
Das Zeitintervall von dem Zeitpunkt, zu dem die fehlerhafte Stelle des langgestreckten Materials 1, ein Bereich, dessen Außendurchmesser einen vorgegebenen Wert überschreitet, den fehlerhafte Stellen detektierenden Sensor 9 passiert, bis zu dem Zeitpunkt, zu welchem das ringförmige Element 5 von den Halteplatten 21, 22 freigegeben wird, stimmt mit demjenigen Zeitintervall überein, das zu dem Zeitpunkt beginnt, zu welchem die fehlerhafte Stelle des langgestreckten Materials 1 den fehlerhafte Stellen detektierenden Sensor 9 passiert, und zu dem Zeitpunkt endet, zu welchem das ringförmige, elastische Element 5 an die Stelle gelangt, an der es aufgewunden wird, so daß das ringförmige, elastische Element 5 exakt plaziert werden kann.
Wenn eine solche Genauigkeit nicht erforderlich ist, kann die Entfernung zwischen der Umwindungsstelle und dem fehlerhafte Stellen detektierenden Sensor 9 in geeigneter Form bestimmt werden, so daß das ringförmige, elastische Element 5 an einer Position in der Nähe der fehlerhaften Stelle plaziert wird.
Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen waren die linearen und ringförmigen, elastischen Elemente 5', 5 aus synthetischem Gummi hergestellt, jedoch kann auch ein elastisches Material wie Naturgummi oder ein thermoplastisches Elastomer verwendet werden.
In Betracht kommt auch, dass' andere als elastische Materialien, bspw. durch Hitze schrumpfbare Materialien und Legierungen mit einem Formgedächtnis um den gesamten Außenumfang des langgestreckten Materials infolge einer Temperaturänderung gewunden werden können, hierbei ist jedoch ein Heizmittel erforderlich, welches schwierig zu steuern ist und nur eine geringe Zuverlässigkeit oder Nützlichkeit mit sich bringt. Im Gegensatz dazu ist es bei der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich, ein solches Heizmittel zur Verfügung zu stellen, und daher möglich, schnell zu reagieren, so daß sich ein hoher Gebrauchsnutzen ergibt.
Bei den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen werden beide Halteplatten 21, 22 abwechselnd zu dem Zentrum hin bewegt, ähnliche Vorteile lassen sich jedoch auch erreichen, indem eines von diesen Elementen an der Trageinrichtung 4 festgelegt wird, während das andere zum Zentrum hin oder in einer radialen Richtung bewegt wird, oder durch drehbare Anlenkung eines seiner Enden an der Trageinrichtung 4, während das andere Ende in radialer Richtung verschwenkt wird.
Darüberhinaus ist die vorliegende Erfindung nicht nur anwendbar auf den Fall, daß an einer fehlerhaften Stelle des langgestreckten Materials eine Markierung angebracht werden soll, sondern auch in dem Fall, daß eine Markierung nach einer fixen Länge auf das langgestreckte Material appliziert werden soll, indem sie mit einem Sensor zum Erkennen der Zuführgeschwindigkeit des langgestreckten Materials kombiniert wird, so daß das langgestreckte Material nach jeder abgemessenen Länge gemäß der angebrachten Markierung abgeschnitten werden kann.
Vielerlei Modifikationen und Änderungen können durch Fachleute vorgenommen werden, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen.

Claims

1. Verfahren zur Kennzeichnung von langgestrecktem Material, welches in einer Längsrichtung läuft, umfassend die folgenden Schritte:

- Bereitstellen eines ringförmigen, elastischen Materials, dessen Umfang in kräftefreiem Zustand kleiner ist als der Umfang des langgestreckten Materials;

- Ausdehnen des ringförmigen, elastischen Materials, so dass dessen Umfang größer ist als der Umfang des langgestreckten Materials, um den Förderpfad des langgestreckten Materials zu umgeben;

- Loslassen und Zusammenziehen des ringförmigen, elastischen Materials, wenn ein zu markierender Bereich des langgestreckten Materials in eine mit dem ringförmigen, elastischen Material korrespondierende Position gelangt, um das ringförmige, elastische Material über den Umfang des langgestreckten Materials zu winden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung des Erreichens einer vorgegebenen Position durch einen Defekt des langgestreckten Materials das ringförmige, elastische Material losgelassen wird, so dass dieses um die defekte Stelle oder einen Bereich nahe dieser defekten Stelle gewunden wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein lineares, elastisches Material um den Förderpfad des langgestreckten Materials herumgeführt wird, wobei ein Ende des linearen, elastischen Materials an dessen anderem Ende festgelegt wird und ein nicht benötigter Bereich abgeschnitten wird, um das ringförmige, elastische Material zu bilden.

4. Vorrichtung zur Kennzeichnung von langgestrecktem Material, umfassend die folgenden Elemente:

- einen Träger mit einer Öffnung, durch welche das langgestreckte Material, das in einer Längsrichtung läuft, geführt ist; sowie

- eine das elastische Material haltende / loslassende Mechanik, die an dem Träger befestigt ist, um ein ringförmiges, elastisches Material zu dehnen, dessen Umfang in einem kräftefreien Zustand kleiner ist als der Umfang des langgestreckten Materials, und um dieses ringförmige, elastische Material das langgestreckte Material umgebend zu halten, mit Antriebsmitteln zum Loslassen des ringförmigen, elastischen Materials aus dessen gehaltenem Zustand, so dass sich das ringförmige, elastische Material unter der Wirkung der Rückstellkraft zusammenzieht und um das langgestreckte Material windet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die das elastische Material haltende / loslassende Mechanik eine Mehrzahl von Halteplatten aufweist, wobei ein Paar zwei Halteplatten umfaßt, welche Kanten mit unterschiedlich positionierten Sägezähnen aufweisen, und wobei mehrere Paare radial um die Öffnung herum gruppiert sind, wobei zwei Paare in radialer Richtung beweglich an dem Träger angeordnet sind, und wobei durch Antriebsmittel wenigstens eine der zwei Halteplatten jedes Paares gegenüber - demr anderen Platte in eine oszillierende Bewegung versetzbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsmittel ein verdrehbares Rohr umfaßt, welches konzentrisch zu der Öffnung des Trägers angeordnet ist; ferner einen Motor zum Verdrehen des verdrehbaren Rohrs; und eine Mehrzahl von Nockenscheiben, die an dem äußeren Umfang des verdrehbaren Rohrs festgelegt sind, wobei die Nockenscheiben Vertiefungen oder Vorsprünge an unterschiedlichen Postitionen ihres äußeren Umfangs aufweisen und in unterschiedlich tiefe Schlitze der zwei Halteplatten eingreifen, um jede der Halteplatten abwechselnd in radialer Richtung zu verschieben in einer gegeneinander versetzten Zeitfolge.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Sensor zur Erkennung von Defekten, der an einer stromaufwärtigen Seite der das elastische Material haltenden / loslassenden Mechanik an dem Förderpfad des langgestreckten, in Längsrichtung laufenden Materials angeordnet ist, derart, dass eine Erkennung dahingehend erfolgt; ob ein Defekt des langgestreckten Materials an die betreffende Position gelangt, wodurch sodann Antriebsmittel für die das elastische Material haltende / loslassende Mechanik in Gang gesetzt werden, um das ringförmige, elastische Material loszulassen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor zur Erkennung von Defekten ein Außenumfangsmeßgerät zur ständigen Messung des Außendurchmessers des langgestreckten Materials umfaßt, um sodann Antriebsmittel für die das elastische Material haltende / loslassende Mechanik in Gang zu setzen, wenn ein Meßwert außerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 4, ferner gekennzeichnet durch einen an dem Träger angeordneten Bereitstellungsmechanismus für das ringförmige, elastische Material zur Bildung desselben aus einem linearen, elastischen Material an einem Ort, wo das ringförmige, elastische Material durch die das elastische Material haltende / loslassende Mechanik gehalten und losgelassen wird, oder nahe dieses Ortes, um es dieser Mechanik zu übergeben.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereitstellungsmechanismus für das ringförmige, elastische Material ein Zuführmittel für das lineare, elastische Material umfaßt, um das lineare, elastische Material entlang einer Seite des Trägers zuzuführen; ferner ein umlaufendes Greifmittel zum Ergreifen eines Endes des linearen, von dem Bereitstellungsmechanismus für das ringförmige, elastische Material zugeführten, linearen, elastischen Materials und zum Herumführen desselben um die das elastische Material haltende / loslassende Mechanik; darüber hinaus ein Verbindungsmittel zum Verbinden eines Endes des linearen, elastischen Materials, welches von dem umlaufenden Greifmittel gehalten und herumgeführt wird, mit dem anderen Ende des linearen, elastischen Materials, um einen Ring zu formen; und ein Schneidmittel zum Abschneiden des kontinuierlich zugeführten, linearen, elastischen Materials von dem Ring.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereitstellungsmechanismus für das ringförmige, elastische Material einen Einzugsantrieb umfaßt zum Einziehen des umlaufenden Greifmittels in die Oberfläche des Trägers.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidmittel an einem Ende eines öffnenden / schließenden Greifbereichs des umlaufenden Greifmittels angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereitstellungsmechanismus für das ringförmige, elastische Material eine Mehrzahl von an einer Oberfläche des Trägers einziehbar angeordneten Windungsspannrippen aufweist, weiche den das elastische Material haltenden 1 loslassenden Mechanismus umgeben; sowie einen Einzugsantrieb zum Einziehen einer Windungsspannrippe in die Trägeroberfläche.

14. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der das elastische Material haltende / loslassende Mechanismus Hilfsführungsplatten aufweist, weiche von einer Oberfläche des Trägers zwischen den mehrfach vorgesehenen und entlang des Umfangs der Öffnung verteilten Halteplattenpaaren auskragen und mit geneigt verlaufenden Führungskanten versehen sind.