DEP0050472DA - Verfahren und Vorrichtung zum Aufdrucken von Buchstaben und Zeichen auf isolierte Kabel, Leitungen und blanke Leiter - Google Patents

Description

Zur Kennzeichnung von Leitungen und Kabeln hat man bisher Fäden von bestimmter Farbe, sogenannte Kabelkennfäden, zwischen Leiter und Isolierung einlaufen lassen. Auch hat man bereits an gleicher Stelle bedruckte Streifen verwandt. Bei den heute üblichen hohen Fertigungsgeschwindigkeiten führen diese bekannten Verfahren und Einrichtungen zur Kennzeichnung von Kabeln vielfach zu Betriebsstörungen, da die einlaufenden Kennfäden oder bedruckten Streifen leicht abreissen, insbesondere bei Kunststoffisolierungen. Ausserdem bedeutet das Einlegen der Kennfäden zwischen Leiter und Isolierung insofern einen Nachteil, als infolge der hohen Kerbempfindlichkeit von Kunststoffisolierungen hierdurch eine Schwächung der mechanischen Eigenschaften der Isolierung herbeigeführt wird.

Es ist auch schon versucht worden, derartige Isolierungen mit einem Druck auszustatten, der nachträglich auf die

Isolierung aufgebracht wird. Das Aufbringen des Druckes verursacht indessen insofern Schwierigkeiten, als die Zeichen nur sehr klein sein können, falls man eine verwischte Zeichengabe infolge ungleicher Umfangsgeschwindigkeiten der Druckradzonen vermeiden will. In allen Fällen führt aber bei den üblichen Abmessungen der Kabel dieses Verfahren zu nur unbefriedigenden Ergebnissen, da die Zeichen entweder zu klein ausfallen, oder aber in ihren Randteilen verwischt werden und in beiden Fällen schwer erkennbar und damit unbrauchbar zur Kennzeichnung werden.

Gemäss der Erfindung soll nun die Kennzeichnung in demgegenüber anderer Weise vorgenommen werden, und zwar sollen die Zeichen, soweit erforderlich, zunächst so umgebildet werden, daß sie eine langgestreckte Form erhalten und dann so auf der Druckgabevorrichtung bzw. damit auch auf dem Leiter vorgesehen werden, daß ihre Längsrichtung in die Längsachse des Leiters fällt. In gewissen Fällen ist eine Umbildung der Zeichen nicht nötig, so z.B. bei Morsezeichen.

Eine Vorrichtung zur Verwirklichung dieser Anordnung besteht gemäss der Erfindung als z.B. in einem Druckrad, das am Umfang und in Richtung dieses Umfanges, d.h. nicht wie bisher senkrecht dazu, angeordnete Lettern enthält.

Es ist auf diese Weise möglich, Zeichen von einer Grösse zu erhalten, die bisher nicht verwirklicht werden konnte, und zwar allein aufgrund der Tatsache, daß diese Zeichen in die

Länge gezogen sind. Die der Anwendung dieser Anordnung entgegenstehenden Bedenken, daß dadurch die Bezeichnung weniger erkennbar sein könnte, hat sich überraschender Weise als völlig unbegründet erwiesen. Dies mag dadurch erklärbar sein, daß einerseits durch die seitliche Begrenzung des Leiters selbst und damit die klare Fassung der Zeichen nach den Seiten zu die langgestreckte Ausbildung geschlossen erscheint, anderseits aber dadurch, daß man im allgemeinen im Laufe der Zeit insbesondere bei Reklamen und dergleichen daran gewöhnt wurde, Begriffe, wie z.B. aus Buchstaben zusammengesetzte Worte oder andere in üblicher Weise durch Nebeneinandersetzen von Zeichen erzeugte Gesamtbilder nunmehr in untereinanderstehender Reihenfolge zu lesen, wie dies bei Hausreklamen häufig der Fall ist. Die im Sinne der Erfindung abgeänderte Benutzung dieser an anderer Stelle und in völlig anderem Zusammenhang angewandten Zeichengestaltung stösst also auf erheblich geringere Schwierigkeiten als dies zunächst erwartet werden konnte.

Dieser Grundgedanke der vorliegenden Erfindung genügt allein zur Herstellung einwandfreier Bezeichnungen schon, wenn der Leiter einen verhältnismässig grossen Durchmesser hat und die Isolierschicht nachgiebig ist, sowie ebenfalls eine gewisse Stärke nicht unterschreitet. Es wird dann nämlich die Druckgabe durch ein Druckrad möglich, das ein Rillenprofil an seinem Umfang aufweist. Die Verwendung derartiger Druckräder ist im allgemeinen deshalb nicht möglich, weil, wie bereits vorher beschrieben, infolge des vergrösserten

Durchmessers an den Aussenseiten der Rillen die Druckgabe hier mit einer Geschwindigkeitsverschiebung gegenüber der Druckgabe am Grunde der Rillen erfolgt und infolgedessen Verwischungen sich bemerkbar machen. Bei der erfindungsgemässen Anordnung der Lettern hingegen treten diese Verwischungen bei einem grossen Teil der Anwendungsfälle nun deshalb nicht mehr auf bzw. wirken sie nicht mehr störend, weil durch die in der Erfindung vorgeschlagene Längsanordnung der Zeichen die Neigungswinkel sämtlicher Zeichenlinien gegenüber der Achse des Leiters nur sehr gering sind und sich infolgedessen die Geschwindigkeitsunterschiede bei der Druckgabe leicht berücksichtigen lassen und sogar selbst, wenn sie nicht berücksichtigt werden, keinerlei Mängel ergeben. Da die Zeichen, sofern sie in der vorbeschriebenen Weile abgeändert werden, aber lediglich aus derartigen unter einem schwachen Winkel liegenden Linien und ausserdem unter genau senkrecht zur Achse liegenden Linien bestehen, kann sich eine Verzerrung nur bei den letzteren ergeben. Hier ist sie aber in genauem Masse überwachbar, und es ist ein leichtes, die Druckgebung so einzurichten, daß unter Berücksichtigung der Geschwindigkeitsunterschiede die Querlinien eine gleichmässige Stärke über ihre gesamte Länge hin aufweisen.

Ist somit bewiesen, daß die erfindungsgemässe Anordnung in ihrer Wirkung grundsätzliche Unterschiede gegenüber den bisher bekannten Druckanordnungen für Kabelisolierungen aufweist, die sich, wie erwähnt, praktisch über Versuche hinaus nicht durchsetzen konnten, so bedarf es andererseits bei einer

Erstreckung des Anwendungsgebietes für die Erfindung auf unterschiedslos alle Kabelstärken besonderer Massnahmen. Der Fehler durch die Vorzerrung infolge der Unterschiede in den Umfangsgeschwindigkeiten erhöht sich nämlich stark beim Vorliegen von Kabeln geringeren Durchmessers. Hier kann nun durch die Anwendung einer besonderen Vorrichtung Abhilfe geschaffen werden. Gemäss der weiteren Ausbildung der Erfindung soll nämlich ein Druckrad vorgesehen sein, dessen Lettern gerastert oder quer zur Laufrichtung geriffelt sind. Die Folge hiervon ist, daß die Verwischungen an sich schon erheblich eingeschränkt werden und ein wesentlich klareres Bild entsteht. Die Anwendung dieses Rasterverfahrens auf das Bedrucken von Kabeln und Leitungen ist dabei neu und ergibt Vorteile, die über die Anwendung des an sich bekannten Rasterverfahrens zum Bedrucken ebener Flächen überraschender Weise wesentlich hinaus gehen.

Eine weitere Verbesserung besteht darin, daß man die Oberflächen der Lettern nicht mehr auf einem rillenförmigen Umfang des Druckrades vorsieht, sondern daß man diese Oberflächen auf einen Mantel legt, der sich möglichst oder, soweit dies durchführbar ist, vollständig in eine Zylinderfläche hineinlegt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß bei der erfindungsgemässen Anordnung der Buchstaben schon ein wesentlich schmalerer Druckstreifen ausreicht, um ein einwandfreies und klares Bild zu ergeben, sodaß also diese zylindrischen Lettern verwandt werden können, wobei naturgemäss die Druckrolle unter einer gewissen Pressung auf die

Isolierschicht z.B. eine Gummiisolierung gebracht werden muss und diese sich vorübergehend flachdrückt, um hinterher wieder ihre ursprüngliche Rundform einzunehmen.

Ein weiterer Erfindungsgedanke besteht nun darin, daß dieses Druckrad, das ortsfest gelagert ist und gegen das - ebenfalls gemäss der Erfindung - das Kabel mittels eines z.B. unter Federspannung stehenden Pressrades angedrückt werden soll, durch die Bewegung des Kabels selbst in Umlauf versetzt werden soll. Hierdurch entsteht zunächst einmal eine äusserst einfache Vorrichtung und es hat sich auch hier wieder gezeigt, daß das Vorurteil, welches hiergegen zunächst eingewandt werden muss, daß nämlich durch den Reibungsantrieb ein Schlupf und damit eine Verzerrung in der Druckgabe entstehen könnte, dann nicht berechtigt ist, wenn der Pressdruck genügend hoch gewählt wird. Anderseits ergibt sich hieraus ein weiterer Vorteil, der darin liegt, daß, obschon es günstiger ist, einen zylindrischen Druckradumfang zu verwenden, nunmehr der Druckradumfang auch bis zu einem gewissen Grade selbst bei kleinen Kabeldurchmessern rillenförmig ausgebildet sein kann, weil bei dieser Art der gegenseitigen Kupplung von Leiter und Druckrad stets sowohl am Rillengrund als an den Rillenaussenkanten ein mittlerer Schlupf von halber Grösse, dabei aber einerseits im zurückbleibenden, anderseits im voreilenden Sinne erfolgt. Man kann naturgemäss diese letztere Erscheinung, die sich zwangsläufig einstellt, auch bei angetriebenen Vorrichtungen erzielen. Es hat sich aber gezeigt, daß dies deshalb auf

Schwierigkeiten stösst, weil die genaue Geschwindigkeitsabstimmung bei zwangsläufig angetriebenen Vorrichtungen nicht immer gewährleistet ist, während sie sich bei Anwendung der erfindungsgemässen kraftschlüssigen Reibungskupplung zwischen Kabel und Druckrad auch dann selbsttätig auf den richtigen Wert einstellt, wenn die Abzugsgeschwindigkeit des Kabels gewissen Schwankungen unterworfen ist. Es versteht sich im übrigen, daß die Farbverteilerwalzen mit dem Druckrad verbunden sind und gleichzeitig mit diesem ebenfalls von dem abgezogenen Kabel angetrieben werden sollen.

Ist es erwünscht, einen grösseren Teil des Umfanges für gewisse Kennzeichnungen, die eine besondere Breite erfordern und infolgedessen sich praktisch über den halben Durchmesser des Kabels erstrecken sollen, auf der Isolierschicht anzubringen, so lässt sich dies gemäss Weiterentwicklung der Erfindung erreichen, indem man mehrere derartige, z.B. zwei Vorrichtungen vorsieht, die beide in der erfindungsgemässen Weise ausgebildet sind und angetrieben werden können und z.B. unter 90 Grad gegeneinander versetzt so angeordnet sind, daß sie bei einer Reichweite von ebenfalls z.B. 90 Grad über den Umfang des Kabels hin eine Gesamtreichweite von 180 Grad über den Umfang hin ergeben. Es sollen dann allerdings gemäss der Erfindung die beiden Vorrichtungen untereinander zwangsläufig so gekuppelt sein, daß die Druckgabe auf diese Weise synchronisiert wird. Diese Synchronisierung ist deshalb bedenkenlos, weil zwar in der Abzugsgeschwindigkeit des Kabels gewisse Ungleichmässigkeiten durchaus vorkommen können, dagegen aber das Kabel selbst so starr ist und die Belastungsschwankungen, denen es bei diesen Geschwindigkeitsschwankungen unterworfen ist, demgegenüber so geringfügig sind, daß eine Dehnung des Kabels zwischen zwei hintereinandergeschalteten Vorrichtungen praktisch nich auftritt, sofern der Abstand der Vorrichtungen nicht allzu gross ist. Die dichte Aufeinanderfolge der Vorrichtungen ergibt sich aber ohne weiteres aus der Übersichtlichkeit der Gesamtanordnung. Anderseits empfiehlt es sich, die Vorrichtungen nahe an die Düsen zu legen, da dort der Kunststoff z.B. Polyvinylchlorid (PVC) noch weich ist und die Angleichung eines Kreisquerschnittes an das zylindrische Profil des Druckrades die geringsten Schwierigkeiten bietet.

Diese Anordnung zur Vergrösserung des Umfangswinkels, auf dem die Druckgabe erfolgen kann, gibt nun weiterhin erstmalig die Möglichkeit, von der eingangs beschriebenen grundsätzlichen Längsanordnung der Buchstaben oder Zeichen abzugehen und nunmehr die Buchstaben bei ausreichend grossen Leiterdurchmessern wieder in der in vielen Fällen bevorzugten Weise anzuordnen, wonach also die Längsrichtung der Buchstaben quer zur Längsrichtung des Leiters liegt.

Versieht man nun das Kabel mit einer beliebigen Bedruckung, so hat sich weiterhin gezeigt, daß diese nicht haltbar ist, sondern daß sie leicht abspringt, abgekratzt werden kann oder abwaschbar ist, da die Farbe als Schicht über die eigentliche Isolierschicht gegeben wird und die Verbindung zwischen beiden Schichten oft nicht die nötige Haftfestigkeit aufweist. Ausserdem löst sich die Verbindung vielfach infolge verschiedener mechanischer oder thermischer Eigenschaften der beiden Schicht, z.B. durch Wärmeausdehnung, verschiedene Sprödigkeit oder dergleichen.

Gemäss der Erfindung soll nun hiergegen Abhilfe geschaffen werden, indem man eine Farblösung verwendet, die ein Lösungsmittel enthält, das zugleich ein Lösungsmittel für den Isolierstoff, z.B. PVC des Leiters ist.

Die Einwirkung eines solchen Farbstoffes auf die Aussenfläche von Kabeln ist in weitestem Sinne zu verstehen. So ist es in sinngemässer Abwandlung dieses Gedankens ohne weiteres möglich, auch blanke Leiter mit einem Druck zu versehen, der ein Lösungsmittel aufbringt, das eine Verankerung der Farbteilchen im Leiter oder z.B. eine chemische Bindung an die Oberfläche herbeiführt. Es ist sogar möglich, auch ohne Verwendung von Farbstoffen eine Bindung herbeizuführen und dadurch Buchstaben und Zeichen auf dem blanken Leiter sichtbar zu machen.

Vorteilhaft wird man die vorbeschriebenen erfindungsgemässen Vorrichtungen unmittelbar in den Erzeugungsgang des Kabels einschalten. Bei Anwendung dieses letzt-geschilderten Verfahrens auf isolierte Kabel empfiehlt es sich indessen, in besonderem Masse dies zu tun un die Druckgabe sogar so weit an die Düse zu legen wie nur eben möglich, damit sie auf eine noch frische Isolierschicht vorgenommen wird, d.h. der thermoplastische Kunststoff, z.B. PVC noch möglichst weich ist. Die Wirkung der erfindungsgemässen Massnahme besteht nämlich darin, daß das Lösungsmittel für die Farbe gleichzeitig auch den Kunststoff auflöst, und dies umso besser, je frischer der Kunststoff ist. In die aufgelösten Teilchen der Isolierschicht wird nun der Farbstoff aus der Lösung eingelagert und die einzelnen Farbkörperchen von der Oberfläche der Isolierschicht selbst aufgenommen und in ihr verankert. Ein nachträgliches Abtrennen des Farbstoffes ist also bei einem derartigen Vorgehen nicht denkbar.

In sinngemässer Abwandlung dieses letzten Vorschlages ist es naturgemäss auch möglich, eine Farblösung zu verwenden, in der gleichzeitig Kunststoff, z.B. PVC gelöst enthalten ist und diese Lösung auf die Isolierschicht selbst dann aufzutragen, wenn diese völlig erhärtet ist. Es bildet sich dann nur eine leichte Auflösung der eigentlichen Isolierschicht, während sich eine gesonderte Farbschicht auf die erstgenannte auflegt. Die Verbindung zwischen den beiden Schichten ist dann aber vollständig homogen und auch die Eigenschaften der Schichten sind sowohl chemisch als auch thermisch und physikalisch die gleichen, sodaß eine Trennung oder Beeinträchtigung nur schwer möglich ist.

In der beigegebenen Zeichnung ist ein Beispiel für eine der vorgenannten Ausführungsformen wiedergegeben, und zwar zeigt

Abbildung 1 eine Vorrichtung zur Druckgabe in der Seitenansicht in schematischer Darstellung,

Abbildung 2 eine Frontansicht hierzu unter Fortlassung der Farbverteilerwalzen und des Farbbades und

Abbildung 3 die Aufsicht auf einen Leiter, der mit der Vorrichtung gemäss den Abbildungen 1 und 2 bedruckt ist.

Wie aus der Abbildung 1 ersichtlich, wird der Leiter 5 in Richtung des Pfeiles 6 abgezogen. Die Düse der Spritzmaschine sowie die übrigen Teile dieser Maschine sind dabei nicht dargestellt und liegen links ausserhalb des Zeichnungsfeldes. Das Kabel ist an seinen Enden aufgebrochen und lässt den Leitere 7 erkennen. Dieses Kabel läuft über das Druckrad 8 und wird durch ein Pressrad 9 gegen dieses Druckrad angelegt. Am Umfang des Druckrades sind Lettern 10 angeordnet, die, wie aus Abbildung 2 erkennbar, eine zylindrische Mantelfläche 11 aufweisen. Der kreisrunde Querschnitt 12 der Isolierschicht des Kabels 5 wird infolgedessen an dieser Stelle flachgedrückt. Das Pressrad ist mit einem Rillengrund 13 und zwei Führungsflanschen 14 ausgestattet, sodaß das Kabel zuverlässig in der richtigen Weise gegenüber dem Druckrad und den Lettern geführt wird und auch die beiden Räder die richtige Lage zueinander einnehmen. Das Pressrad ist in einer Gabel 15 gelagert, die um eine Achse 16 im Sinne der Pfeile 17 und 18 schwenkbar ist, sodaß sich das Kabel aus der Vorrichtung herausnehmen lässt. Der Anlagedruck des Pressgrades gegenüber dem Kabel und dem Druckrad wird von einer Zugfeder 19 hervorgerufen, die zwischen dem beweglichen Lager 20 des Pressrades und dem ortsfesten Lager 21 des Druckrades gespannt ist. Gegen das Druckrad liegt unter 90 Grad gegenüber dem Pressrad eine Verteilerwalze 22 an, die den Farbstoff von einer Förderwalze 23 abnimmt. Diese taucht mit ihrem unteren Teil in das Farbbad 24 ein, das im Farbbadbehälter 25 aufbewahrt wird.

In Abbildung 3 ist das Kabel 5 nochmals vergrössert herausgezeichnet, und zwar an den Enden 6 in abgemanteltem Zustand. Aus dieser Abbildung ist ersichtlich, daß die Buchstaben 26 des Kennwortes in langgestreckter Form angewandt und in Längsrichtung des Kabels untereinander angeordnet sind. Zur Überbrückung des Abstandes zwischen dem sich wiederholenden Kennwort ist ein Strich 27 vorgesehen, der als Letter 28 auch aus Abbildung 1 zu ersehen ist und durch den die stete Berührung zwischen Kabel und Druckrad aufrechterhalten und ein gleichmässiger Lauf erzielt wird.

Claims (8)

1) Verfahren zum Aufdrucken von Buchstaben und/oder Zeichen auf isolierte Kabel, Leitungen und blanke Leiter, z.B. mittels eines Druckrades, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchstaben (26) bzw. Zeichen in ihrer Längsrichtung parallel zur Leiterachse aufgedruckt und dabei vorzugsweise auseinandergezogen dargestellt werden.

2) Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Druckrad (8) mit am Umfang angeordneten Lettern (10), die vorzugsweise gerastert oder geriffelt sind und deren Oberflächen, insbesondere bei Vorliegen kleinerer Kabeldurchmesser ganz oder weitestgehend auf einem Zylindermantel angeordnet sind.

3) Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein Pressrad (0), das - z.B. unter der Spannung einer Feder (19) - gegen das Druckrad (8) angelegt wird, wobei das Pressrad (9) vorzugsweise Rillenprofil (13) und gegenüber dem Druckrad (8) Führungsflansche (14) aufweist, und daß der Antrieb des Druckrades (8), des Pressrades (9) und der Verteilerwalzen (22, 23) durch das Kabel selbst erfolgt.

4) Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bzw. auch zur Wiedergabe von mit ihrer Längsrichtung senkrecht zur Leiterachse stehenden Buchstaben, gekennzeichnet durch die Anordnung mehrerer zwangsläufig miteinander verbundener, neben- und/oder hintereinander und in den Herstellungsgang des Kabels geschalteter Vorrichtungen nach Anspruch 2 und 3, die unter einem gewissen Winkel um das Kabel herum angeordnet sind und deren Druckgabe sich gegebenenfalls gegenseitig ergänzt.

5) Verfahren zum Aufdrucken von Buchstaben und/oder Zeichen auf isolierte Kabel und Leitungen unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchstaben in ihrer Längsrichtung unterteilt und durch mehrere Druckräder in der Weise wiedergegeben werden, daß die Längsrichtung senkrecht zur Leiterachse liegt.

6) Verfahren nach Anspruch 1 oder 5 unter Benutzung der Vorrichtungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, gekennzeichnet durch die Verwendung einer Farblösung, die ein Lösungsmittel aufweist, das seinerseits zugleich ein Lösungsmittel für die Isolierschicht des Kabels oder Leiters darstellt.

7) Verfahren nach Anspruch 1, 5 und 6 unter Benutzung von Vorrichtungen nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Farblösung nach Anspruch 6 ausserdem noch der Isolierstoff beigegeben ist, aus dem die Isolierschicht hergestellt wurde.

8) Anordnung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgenannte Vorrichtung in unmittelbarer Nähe der Spritzdüse bzw. an einer Stelle vorgesehen ist, an der die Isolierschicht noch plastisch ist.