EP0435056A2 - Verfahren zur fortlaufenden Kennzeichnung von langgestrecktem Gut - Google Patents

Verfahren zur fortlaufenden Kennzeichnung von langgestrecktem Gut Download PDF

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EP0435056A2 EP90123732A EP90123732A EP0435056A2 EP 0435056 A2 EP0435056 A2 EP 0435056A2 EP 90123732 A EP90123732 A EP 90123732A EP 90123732 A EP90123732 A EP 90123732A EP 0435056 A2 EP0435056 A2 EP 0435056A2
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Wolfram Dipl.-Ing. Klebl
Rainer Brünn
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Kabelmetal Electro GmbH
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Kabelmetal Electro GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/34—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for marking conductors or cables
    • H01B13/345—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables for marking conductors or cables by spraying, ejecting or dispensing marking fluid

Definitions

  • the invention relates to a method for the continuous identification of material moving in its longitudinal direction, by means of which annular features limited in the axial direction are applied to the surface of the product by means of color jets which emerge under pressure from at least one oscillating nozzle driven by an electrical oscillation system and impinging on the surface of the material at a right angle to the direction of movement of the material and at which the frequency of the vibration system is regulated in proportion to the removal speed of the material, with which the same is moved past the nozzle (DE-PS 14 65 660).
  • “Elongated goods” in the sense of the invention are, for example, electrical lines, such as control lines, or also insulated wires of communication cables, to which the following statements - representative of all other applications - relate. Instead of the words “elongated good” the word “vein” is used accordingly.
  • Color coding of wires is required for communication cables, so that individual wires can be easily identified for assembly. For example, four become one so-called “four" wires to be stranded onto three of these wires, rings sprayed onto their insulation, each wire being labeled differently. The fourth wire remains free.
  • the three wires can be marked in such a way that the first wire receives single rings, the second wire double rings at a short distance and the third wire double rings at a greater distance.
  • the wires can also be provided with features of different colors.
  • the invention has for its object to develop the above-described method so that the axial distance between the features can be changed during operation.
  • the transducer By using the transducer, it is possible in a simple manner to change the frequency of the vibration system and thus the axial spacing of the features from one another without having to change the mechanical structure of the manufacturing device.
  • the DC voltage influencing the frequency of the vibration system can be generated arbitrarily and very precisely, taking into account the withdrawal speed of the wire.
  • the distance between the features can in particular also be changed during operation. With a corresponding setpoint, it is also possible not to apply any features to the wire at certain points.
  • the method therefore makes it possible to change the spacing of the features from one another with a constant pull-off speed or to adapt the frequency of the vibration system to maintain a constant distance between the features of a changed pull-off speed of the wire.
  • Fig. 1 shows a device for performing the method according to the invention in a schematic representation.
  • Fig. 2 shows a device used in the method for generating features in an enlarged view.
  • Fig. 3 shows a device according to Fig. 2 in another view in a further enlarged view.
  • Fig. 4 is a block diagram of a circuit for performing the method.
  • Fig. 5 shows the course of the output signal of a converter used.
  • the word “wire” is used instead of the words “elongated good”.
  • it can be a wire intended for a communication cable.
  • features 6 (FIG. 2) are applied to the wire 4 emerging from the extruder.
  • two features 6 are generated simultaneously.
  • the method is also suitable for applying only one feature 6 or more than two features 6 to the wire 4.
  • the wire 4 is moved through the entire device by means of a trigger 9.
  • the marking system 5 includes two vibration systems 10 and 11, which are electrically driven at a controllable frequency.
  • two nozzles 12 and 13 are connected to both vibration systems 10 and 11, which are supplied with paint via feed lines 14 and 15.
  • Color jets 16 and 17 emerge from the nozzles 12 and 13, through which the features 6 are applied to the wire 4 moved in the direction of the arrow 18.
  • the color beams 16 and 17 are in a tub 19 caught.
  • the color can be returned to the marking system 5 in accordance with the arrows 20 and 21 (FIG. 3).
  • the oscillation system 11 can be displaced in the direction of the double arrow 22.
  • a stroboscope 23 can be used to check the coverage of the respective half rings of the features 6 during operation. If necessary, the vibration system 11 is shifted.
  • the oscillation system 10 or both oscillation systems 10 and 11 could also be displaceable in the direction of the double arrow 22.
  • the color beam 17 strikes the wire 4 a half ring of the feature 6 is generated by this wavy movement.
  • a distance 6 given by the frequency with which the nozzle 13 oscillates then results in a feature 6 on the wire 4.
  • the distance A between two features 6 depends on the withdrawal speed of the wire 4 and the frequency of the vibration systems 10 and 11 or the nozzles 12 and 13.
  • the frequency of the vibration system 11 is regulated so that the distance A corresponds to the desired value and in particular remains constant.
  • a setpoint corresponding to the withdrawal speed of the wire 4 is used, which can be tapped, for example, on a potentiometer 24.
  • This setpoint is given to a converter 25 as DC voltage, which supplies square-wave pulses. These rectangular pulses are fed to the oscillation systems 10 and 11, if necessary after amplification by an amplifier 26.
  • the distance A of the features 6 from one another depends on the duty cycle of the converter 25.
  • the duty cycle is the ratio of the temporal length of the pulses to that of the pauses between the pulses.
  • the oscillation systems 10 and 11 oscillate in such a way that a characteristic 6 is generated by the color beams 16 and 17 both on the rising and on the falling edge of each pulse. If the time lengths of pulses and pauses differ significantly from one another, this results in constantly fluctuating distances between the features 6. It is therefore particularly advantageous to use a converter 25 with a pulse duty factor of 1: 1.
  • the temporal length of the pulses I and the pauses P is, for example, 5 msec, corresponding to a frequency of 100 Hz.
  • An oscillation system 10 or 11 controlled thereby generates 200 features per second.
  • a characteristic 6 is generated on the wire 4 on each edge of the pulses I.
  • the distance A of the features 6 can then be kept constant without further measures if the converter 25 exactly maintains a pulse duty factor of 1: 1.
  • the distance A between two features is 6 50 mm.
  • the setpoint for the DC voltage can be derived particularly expediently from the so-called line setpoint, which is available, for example, on a potentiometer 27.
  • a line setpoint is generally available in every machine system. It always takes into account the take-off speed of parts to be manufactured or the speed of rotating machine parts.
  • the setpoint of the DC voltage can then be set manually using the potentiometer 24. It In principle, however, it is also possible to use a computer 28 to replace the potentiometers 24 and 27, which is indicated by a dash-dotted line.
  • the frequency of the oscillation systems 10 and 11 it is particularly simple to set the frequency of the oscillation systems 10 and 11 to "0" so that the nozzles 12 and 13 no longer oscillate. So that the color jets 16 and 17 emerging from the same do not strike the wire 4, the nozzles 12 and 13 are held in an oblique position, for example by a zero position controller 29, which does not point to the wire 4.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur fortlaufenden Kennzeichnung von elektrischen Adern angegeben, mit welchem auf die Oberfläche der Adern ringförmige, in axialer Richtung begrenzte Merkmale mittels Farbstrahlen aufgebracht werden. Die Farbstrahlen treten unter Druck aus mindestens einer von einem elektrischen Schwingsystem angetriebenen Düse aus, dessen Frequenz proportional zur Abzugsgeschwindigkeit der Adern geregelt wird. Zur einfachen Änderung des axialen Abstands zwischen den Merkmalen werden dem Schwingsystem aus einem eine elektrische Gleichspannung in eine Frequenz umsetzenden Wandler Rechteckimpulse zugeführt, durch welche die Frequenz des Schwingsystems vorgegeben wird. Dem Wandler wird als Sollwert eine Gleichspannung aufgegeben, die der Abzugsgeschwindigkeit der Ader proportional ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur fortlaufenden Kennzeichnung von in seiner Längsrichtung bewegtem Gut, mit welchem auf die Oberfläche des Guts ringförmige, in axialer Richtung begrenzte Merkmale mittels Farbstrahlen aufgebracht werden, die unter Druck aus mindestens einer von einem elektrischen Schwingsystem angetriebenen, schwingenden Düse austreten und im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Guts auf dessen Oberfläche auftreffen und bei welchem die Frequenz des Schwingsystems proportional zur Abzugsgeschwindigkeit des Guts geregelt wird, mit welcher dasselbe an der Düse vorbeibewegt wird (DE-PS 14 65 660).
  • "Langgestrecktes Gut" im Sinne der Erfindung sind beispielsweise elektrische Leitungen, wie beispielsweise Steuerleitungen, oder auch isolierte Adern von Nachrichtenkabeln, auf die sich die folgenden Ausführungen - stellvertretend für alle anderen Anwendungsfälle - beziehen. Statt der Worte "langgestrecktes Gut" wird dementsprechend das Wort "Ader" verwendet.
  • Die farbliche Kennzeichnung von Adern ist bei Nachrichtenkabeln erforderlich, damit für die Montage eine einfache Identifizierung einzelnder Adern möglich ist. So werden beispielsweise bei je vier zu einem sogenannten "Vierer" zu verseilenden Adern auf drei dieser Adern Ringe auf ihre Isolierung aufgespritzt, wobei jede Ader anders gekennzeichnet ist. Die vierte Ader bleibt frei. Die Kennzeichnung der drei Adern kann so erfolgen, daß die erste Ader Einfachringe, die zweite Ader Doppelringe in kurzem Abstand und die dritte Ader Doppelringe mit größerem Abstand erhält. Die Adern können auch mit Merkmalen unterschiedlicher Farbe versehen werden.
  • In der eingangs erwähnten DE-PS 14 65 660 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem eine unter dem Handelsnamen "Colomat" bekanntgewordene Vorrichtung verwendet wird. Mit dieser Vorrichtung werden die Merkmale unmittelbar nach dem Aufbringen des Isoliermaterials auf die Leiter der Adern, auf die Isolierung der Adern aufgespritzt. Die Frequenz des Schwingsystems und damit auch die Frequenz der Düse wird in Abhängigkeit von der Abzugsgeschwindigkeit der Ader geregelt. Dazu wird beispielsweise eine durch die Ader mitgenommene und dadurch gedrehte Scheibe verwendet, die mit einem Sinusgenerator gekoppelt ist. Das Ausgangssignal des Sinusgenerators wird in elektrische Impulse umgesetzt, die zur Steuerung des Schwingsystems dienen. Die Frequenz des Ausgangssignals bestimmt den axialen Abstand der Merkmale auf der Ader voneinander. Sie ist durch den Durchmesser der Scheibe festgelegt. Wenn der Abstand der Merkmale voneinander verändert werden soll, muß eine andere Scheibe mit einem anderen Durchmesser eingesetzt werden. Das geht nicht im laufenden Betrieb.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs geschilderte Verfahren so weiterzubilden, daß der axiale Abstand der Merkmale voneinander auch im laufenden Betrieb geändert werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
    • daß dem Schwingsystem aus einem eine elektrische Gleichspannung in eine Frequenz umsetzenden Wandler Rechteckimpulse zugeführt werden, durch welche die Frequenz des Schwingsystems vorgegeben wird, und
    • daß dem Wandler als Sollwert eine Gleichspannung aufgegeben wird, die der Abzugsgeschwindigkeit des Guts proportional ist.
  • Durch den Einsatz des Wandlers ist es auf einfache Weise möglich, die Frequenz des Schwingsystems und damit den axialen Abstand der Merkmale voneinander zu verändern, ohne daß dabei am mechanischen Aufbau der Fertigungsvorrichtung etwas geändert werden muß. Die die Frequenz des Schwingsystems beeinflussende Gleichspannung kann unter Berücksichtigung der Abzugsgeschwindigkeit der Ader beliebig und sehr genau erzeugt werden. Der Abstand zwischen den Merkmalen kann insbesondere auch während des laufenden Betriebes geändert werden. Es ist bei entsprechender Sollwertvorgabe auch möglich, streckenweise überhaupt keine Merkmale auf die Ader aufzubringen. Insgesamt ist es mit dem Verfahren also möglich, den Abstand der Merkmale voneinander bei gleichbleibender Abzugsgeschwindigkeit zu ändern oder die Frequenz des Schwingsystems zur Einhaltung eines gleichbleibenden Abstandes zwischen den Merkmalen einer veränderten Abzugsgeschwindigkeit der Ader anzupassen.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Das Verfahren nach der Erfindung wird anhand der Zeichnungen als Ausführungsbeispiel erläutert.
  • Es zeigen:
    Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung in schematischer Darstellung.
    Fig. 2 eine bei dem Verfahren eingesetzte Vorrichtung zur Erzeugung von Merkmalen in vergrößerter Darstellung.
    Fig. 3 eine Vorrichtung nach Fig. 2 in einer anderen Ansicht in nochmals vergrößerter Darstellung.
    Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Durchführung des Verfahrens.
    Fig. 5 den Verlauf des Ausgangssignals eines verwendeten Wandlers.
  • Auch in der folgenden Beschreibung wird weiter statt der Worte "langgestrecktes Gut" das Wort "Ader" verwendet. Es kann sich dabei insbesondere um eine für ein Nachrichtenkabel bestimmte Ader handeln.
  • Von einer Spule 1 wird ein beispielsweise aus Kupfer bestehender Draht 2 abgezogen, auf den in einem Extruder 3 zur Erzeugung einer Ader 4 eine Isolierung aufgebracht wird. In einer Signieranlage 5 werden auf die aus dem Extruder austretende Ader 4 Merkmale 6 (Fig. 2) aufgebracht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Merkmale 6 gleichzeitig erzeugt. Das Verfahren ist auch zum Aufbringen von nur einem Merkmal 6 oder von mehr als zwei Merkmalen 6 auf die Ader 4 geeignet. Nach Durchlaufen einer Kühlstrecke 7 wird die Ader 4 auf eine Spule 8 aufgewickelt. Durch die gesamte Vorrichtung wird die Ader 4 mittels eines Abzugs 9 bewegt.
  • Zu der Signieranlage 5 gehören zwei Schwingsysteme 10 und 11, die mit regelbarer Frequenz elektrisch angetrieben werden. An beide Schwingsysteme 10 und 11 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel je zwei Düsen 12 und 13 angeschlossen, die über Zuleitungen 14 und 15 mit Farbe versorgt werden. Aus den Düsen 12 und 13 treten Farbstrahlen 16 und 17 aus, durch welche die Merkmale 6 auf die in Richtung des Pfeiles 18 bewegte Ader 4 aufgebracht werden. Die Farbstrahlen 16 und 17 werden in einer Wanne 19 aufgefangen. Die Farbe kann entsprechend den Pfeilen 20 und 21 (Fig. 3) zur Signieranlage 5 zurückgeführt werden.
  • Von den Düsen 12 und 13 der beiden Schwingsysteme 10 und 11 wird von den Merkmalen 6 jeweils ein Halbring auf der Ader 4 erzeugt. Um sicherzustellen, daß sich jeweils geschlossene Ringe ergeben, ist das Schwingsystem 11 in Richtung des Doppelpfeiles 22 verschiebbar. Ein Stroboskop 23 kann dazu verwendet werden, die Deckung der jeweiligen Halbringe der Merkmale 6 während des Betriebes zu kontrollieren. Gegebenenfalls wird das Schwingsystem 11 verschoben. Selbstverständlich könnten auch das Schwingsystem 10 oder beide Schwingsysteme 10 und 11 in Richtung des Doppelpfeils 22 verschiebbar sein.
  • Wie aus Fig. 3 zu ersehen ist, schwingt die dort dargestellte Düse 13 mit einer vorgebbaren Amplitude, so daß der Farbstrahl 17 eine wellenförmige Bewegung ausführt. Beim Auftreffen des Farbstrahls 17 auf die Ader 4 wird durch diese wellenförmige Bewegung ein Halbring des Merkmals 6 erzeugt. Es ergibt sich dann in einer durch die Frequenz, mit der die Düse 13 schwingt, gegebenen Entfernung jeweils ein Merkmal 6 auf der Ader 4. Der Abstand A zwischen je zwei Merkmalen 6 hängt von der Abzugsgeschwindigkeit der Ader 4 und der Frequenz der Schwingsysteme 10 und 11 bzw. der Düsen 12 und 13 ab.
  • Damit der Abstand A dem gewünschten Wert entspricht und dabei insbesondere konstant bleibt, wird die Frequenz des Schwingsystems 11 geregelt. Dazu wird ein der Abzugsgeschwindigkeit der Ader 4 entsprechender Sollwert verwendet, der beispielsweise an einem Potentiometer 24 abgegriffen werden kann. Dieser Sollwert wird einem Wandler 25 als Gleichspannung aufgegeben, der Rechteckimpulse liefert. Diese Rechteckimpulse werden gegebenenfalls nach Verstärkung durch einen Verstärker 26 den Schwingsystemen 10 und 11 zugeführt.
  • Der Abstand A der Merkmale 6 voneinander, hängt vom Tastverhältnis des Wandlers 25 ab. Das Tastverhältnis ist das Verhältnis der zeitlichen Länge der Impulse zu der der Pausen zwischen den Impulsen. Die Schwingsysteme 10 und 11 schwingen dabei so, daß durch die Farbstrahlen 16 und 17 sowohl bei der aufsteigenden als auch bei der abfallenden Flanke jedes Impulses ein Merkmal 6 erzeugt wird. Wenn die zeitlichen Längen von Impulsen und Pausen wesentlich voneinander abweichen, ergibt das also dauernd schwankende Abstände zwischen den Merkmalen 6. Es ist daher besonders vorteilhaft, einen Wandler 25 mit einem Tastverhältnis von 1:1 zu verwenden.
  • Ein solcher Wandler 25 liefert Rechteckimpulse gemäß Fig. 5, bei denen die zeitliche Länge der Impulse I und der Pausen P beispielsweise 5 msec beträgt, entsprechend einer Frequenz von 100 Hz. Ein damit gesteuertes Schwingsystem 10 oder 11 erzeugt dann 200 Merkmale in der Sekunde. Bei jeder Flanke der Impulse I wird auf der Ader 4 ein Merkmal 6 erzeugt. Der Abstand A der Merkmale 6 kann dann ohne weitere Maßnahmen konstant gehalten werden, wenn der Wandler 25 ein Tastverhältnis von 1:1 genau einhält. Bei einer Abzugsgeschwindigkeit von beispielsweise 600 m/min und der angegebenen Frequenz von 100 Hz beträgt der Abstand A zwischen je zwei Merkmalen 6 50 mm.
  • Der Sollwert für die Gleichspannung kann besonders zweckmäßig vom sogenannten Liniensollwert abgeleitet werden, der beispielsweise an einem Potentiometer 27 zur Verfügung steht. Ein solcher Liniensollwert ist grundsätzlich bei jeder Maschinenanlage vorhanden. Er berücksichtigt stets die Abzugsgeschwindigkeit von herzustellenden Teilen oder auch die Drehzahl von sich drehenden Maschinenteilen. Die Einstellung des Sollwertes der Gleichspannung kann dann in einfacher Ausführungsform mit dem Potentiometer 24 von Hand vorgenommen werden. Es ist prinzipiell jedoch auch möglich, statt der Potentiometer 24 und 27 einen dieselben ersetzenden Rechner 28 einzusetzen, der durch eine strichpunktierte Linie angedeutet ist.
  • Wenn auf längeren Strecken überhaupt keine Merkmale auf die Ader 4 aufgebracht werden sollen, ist es besonders einfach, die Frequenz der Schwingsysteme 10 und 11 auf "0" zu fahren, so daß die Düsen 12 und 13 nicht mehr schwingen. Damit die aus denselben austretenden Farbstrahlen 16 und 17 nicht auf die Ader 4 auftreffen, werden die Düsen 12 und 13 beispielsweise durch einen Nullagenregler 29 in einer schrägen Position festgehalten, die nicht auf die Ader 4 weist.

Claims (5)

  1. Verfahren zur fortlaufenden Kennzeichnung von in seiner Längsrichtung bewegtem langgestrecktem Gut, mit welchem auf die Oberfläche des Guts ringförmige, in axialer Richtung begrenzte Merkmale mittels Farbstrahlen aufgebracht werden, die unter Druck aus mindestens einer von einem elektrischen Schwingsystem angetriebenen, schwingenden Düse austreten und im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des Guts auf dessen Oberfläche auftreffen und bei welchem die Frequenz des Schwingsystems proportional zur Abzugsgeschwindigkeit des Guts geregelt wird, mit welcher dasselbe an der Düse vorbeibewegt wird, dadurch gekennzeichnet,
    - daß dem Schwingsystem (10,11) aus einem eine elektrische Gleichspannung in eine Frequenz umsetzenden Wandler (25) Rechteckimpulse zugeführt werden, durch welche die Frequenz des Schwingsystems (10,11) vorgegeben wird, und
    - daß dem Wandler (25) als Sollwert eine Gleichspannung aufgegeben wird, die der Abzugsgeschwindigkeit des Guts (4) proportional ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wandler (25) mit einem Tastverhältnis von 1:1 verwendet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Wandler (25) aufzugebende Sollwert von einem die Abzugsgeschwindigkeit des Guts (4) berücksichtigenden Rechner (28) erzeugt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Wandler (25) aufzugebende Sollwert von Hand eingestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
    - daß die Frequenz des Schwingsystems (10,11) auf "Null" gefahren wird, wenn für einen längeren Zeitraum keine Merkmale (6) auf das Gut (4) aufgebracht werden sollen, und
    - daß gleichzeitig die Düse (12,13) mittels eines Nullagenreglers (29) in einer nicht auf das Gut (4) gerichteten Schräglage gehalten wird.
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