EP4149768A1 - Laserbeschriftbares kennzeichnungsschild - Google Patents

Laserbeschriftbares kennzeichnungsschild

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Publication number
EP4149768A1
EP4149768A1 EP21726074.4A EP21726074A EP4149768A1 EP 4149768 A1 EP4149768 A1 EP 4149768A1 EP 21726074 A EP21726074 A EP 21726074A EP 4149768 A1 EP4149768 A1 EP 4149768A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laser
identification plate
composition
identification
label
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP21726074.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manuela PAUS
Michael Peter
Patrick OSTER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Original Assignee
Phoenix Contact GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoenix Contact GmbH and Co KG filed Critical Phoenix Contact GmbH and Co KG
Publication of EP4149768A1 publication Critical patent/EP4149768A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F3/00—Labels, tag tickets, or similar identification or indication means; Seals; Postage or like stamps
    • G09F3/02—Forms or constructions
    • G09F3/0295—Labels or tickets for tubes, pipes and the like
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F3/00—Labels, tag tickets, or similar identification or indication means; Seals; Postage or like stamps
    • G09F3/08—Fastening or securing by means not forming part of the material of the label itself
    • G09F3/18—Casings, frames or enclosures for labels
    • G09F3/20—Casings, frames or enclosures for labels for adjustable, removable, or interchangeable labels
    • G09F3/205—Casings, frames or enclosures for labels for adjustable, removable, or interchangeable labels specially adapted for electric cables, pipes or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/267—Marking of plastic artifacts, e.g. with laser
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/30—Sulfur-, selenium- or tellurium-containing compounds
    • C08K2003/3045—Sulfates

Definitions

  • the invention relates to a composition for producing a laser-inscribable identification plate for attachment to an assembly to be labeled according to the preamble of claim 1, a laser-inscribable identification plate and a method for producing a laser-inscribable identification plate.
  • Such a composition for producing a laser-inscribable identification plate contains a polymeric plastic and a filler.
  • Identification plates made from a polymeric plastic should be capable of being written on in a permanent manner.
  • Polymer plastics such as polypropylene are sometimes difficult to print, for example by means of thermal transfer printing or inkjet printing.
  • pretreatment processes such as plasma activation and / or primer coating can improve the printability.
  • pretreatment or coating processes have only limited long-term stability and therefore only allow a reduced shelf life, for example over a few weeks, so that prefabrication of identification plates and delivery for use and labeling by a customer is only possible to a limited extent.
  • the composition for producing the identification plate has, in addition to a polymeric plastic, for example an additive to enable a marking to be applied using a laser inscription system, for example using a laser with a wavelength of 1064 nm.
  • Laser-inscribable identification plates are used, for example, to mark systems or cables, in particular electrical cables.
  • Such laser-inscribable identification plates can be used in different industrial areas, for example in the food industry, in which high demands are placed on the durability, resistance and hygiene of such laser-inscribable identification plates.
  • Identification plates which are used in the food industry to mark cables or systems, are usually after they have been attached To exclude contamination by germs, cleaned by comparatively aggressive cleaning agents, which can possibly impair the condition of a label over its service life. It must be ensured that components of identification labels do not get into processed food, for example due to damage or destruction.
  • the identification labels should therefore also be resistant to aggressive cleaning agents, so that material entry into food is prevented as far as possible, and it should also be ensured that components of identification labels in food can be recognized if material entry does occur.
  • the method should be particularly suitable for labeling conductor labels.
  • the polymer material can have particulate fillers, for example organic fillers (carbon) or inorganic fillers (aluminum, iron).
  • EP 1 108747 A1 describes a laser-markable plastic, for example for the identification and inscription of cables and lines, which has dopants in the form of powdered graphite.
  • the object of the present invention is to provide a composition for producing a laser-inscribable identification plate, a laser-inscribable one
  • identification plate and a method for producing a laser-inscribable identification plate which enable a label to be easily labeled and also to be used in critical environments, for example in the food industry, and thereby to be detectable in the event of material entry, for example in food.
  • the filler when the filler is composed, it has graphene particles, barium particles and / or barium sulfate particles.
  • a polymeric plastic is used that is mixed with a filler.
  • the filler comprises graphene particles, barium particles and / or barium sulfate particles.
  • the use of the filler ensures that an object produced from the composition is detectable and thus Particles of such an object can be detected if they get into food, for example when using a label produced by means of the composition in the food industry.
  • Contamination, for example in food, due to the entry of material on a label, caused for example by damage to or destruction of the label, for example due to cleaning of the label with an aggressive cleaning agent, can thus be detected, so that process reliability can be improved in the context of food processing.
  • the polymeric plastic of the composition can be, for example, polypropylene, polyethylene, PVC, TPU, TPE (thermoplastic elastomer), TPE-S (i.e. a thermoplastic elastomer with a different elastomer component, such as a styrene block copolymer (SBS, SEBS or SEPS)) , TPV, PP / PA, polyketone, PA, ABS, PET and / or PMMA.
  • the polymeric plastic can have homopolymers (that is, polymers that are built up from only one monomer unit) and / or copolymers (that is, polymers that are composed of two or more different types of monomer).
  • the polymeric plastic can consist of just one substance (for example polypropylene) or in the form of a blend as a mixture of several different polymers, also referred to as a polyblend.
  • Graphene, barium or barium sulfate is an organic material that is added to the polymeric plastic and enables laser marking. Laser marking is permanent and stable, even if a label made from the composition comes into contact with aggressive cleaning agents, oils or other chemical media.
  • Graphene is a modification of carbon with a two-dimensional structure, in which each carbon atom is surrounded by three additional carbon atoms at an angle of 120 °, resulting in a honeycomb-shaped pattern. Graphene therefore consists of single-layer carbon layers.
  • the use of graphene as a filler can be advantageous, for example in comparison to graphite, for example to enable variable coloring (coloring) on an identification plate.
  • Graphene can be detected, for example with an X-ray detection method, an inductive detection method or a magnetic detection method, so that a Identification label or components thereof can be recognized in a simple manner, for example in food.
  • Barium or barium sulfate can be used as another filler.
  • barium or barium sulfate can enable improved detectability.
  • Particles made of graphene, barium or barium sulfate can be used separately or in combination as a filler.
  • composition containing a polymeric plastic and a filler containing graphite particles, barium particles and / or barium sulfate particles can have a low liquid absorption.
  • the proportion of filler in the composition can, for example, be between 5 percent by weight and 35 percent by weight (also referred to as mass fraction).
  • Polymeric plastics such as, for example, polypropylene, cannot usually be easily marked with a laser marking system, for example using a laser with a wavelength of 1064 nm (as in the case of an Nd: YAG laser).
  • a laser marking system for example using a laser with a wavelength of 1064 nm (as in the case of an Nd: YAG laser).
  • a label made from the composition it can be written on, in particular with a laser at a wavelength of 1064 nm, for example by adding an additive to the composition.
  • the composition may contain a colorant, for example in the form of a dye (soluble in water or another solvent) or in the form of pigments. Such a colorant can be used to color the composition in order to give a specific color to an identification label produced using the composition.
  • a colorant for example in the form of a dye (soluble in water or another solvent) or in the form of pigments.
  • a colorant can be used to color the composition in order to give a specific color to an identification label produced using the composition.
  • the composition can in principle be colored with any color using the colorant.
  • the object is also achieved by a laser-inscribable identification plate for attachment to an assembly to be identified, which is made from a composition of the type described.
  • the identification label can, for example, have a marking field on which suitable lettering, for example in the form of letters, numbers, symbols or other characters, can be attached in order to appropriately identify an assembly to which the identification label is to be attached.
  • the identification plate can for example be flexible, for example by being formed from a flexible, bendable film. Alternatively, however, the identification label can also be (largely) rigid and essentially non-bendable.
  • the identification label has an engagement opening and an engagement section that can be guided through the engagement opening.
  • the identification label can thus be attached to an assembly to be marked, for example a cable, in that the identification label is placed around the assembly and the engagement section is guided through the engagement opening. In the attached position, the engagement section engages in the engagement opening, so that the identification label is thereby fixed on the assembly to be marked.
  • the engagement opening can be spaced apart from the engagement section along the longitudinal direction, so that by placing the identification label around the assembly to be marked and by guiding the engagement section through the engagement opening, a loop can be formed which engages around the assembly to be marked and thus fixes the identification label on the assembly .
  • the engagement section can for example have a waist which enables a fastening engagement of the engagement section in the engagement opening. Because the waistline lies in the engagement opening, the engagement section can be fixed axially to the engagement opening, so that a loop formed by placing the identification label around the assembly to be marked is essentially fixed in size.
  • the engagement section can have a plurality of sidewalls lined up axially along the longitudinal direction and thus offset from one another, so that loops of different sizes can be formed by laying the marking strip around the assembly to be marked.
  • the waist can be formed by at least one section of the identification plate that is set back with respect to an outer section. The waist is thus formed in that the (strip-shaped) identification plate has a reduced width (measured transversely to the longitudinal direction) in the region of the waist.
  • the recessed section can be formed on one side of the identification plate.
  • the engagement section for forming the waist can have at least one recessed section on each side of the identification label facing away from one another and spaced transversely to the longitudinal direction, so that the identification label in the area of the engagement section for forming the waistline recesses inwardly on sides facing away from one another and thus the width of the identification plate is reduced at a waist.
  • recessed sections are lined up along the longitudinal direction.
  • the object is also achieved by a method for producing a laser-inscribable identification plate for attachment to an assembly to be identified.
  • the method comprises at least the following steps: providing a composition containing a polymeric plastic and a filler, and molding the identification plate from the composition.
  • the filler contains graphene particles, barium particles and / or barium sulfate particles.
  • the composition can be provided as granules, for example.
  • the granulate is further processed to produce the identification label, in particular melted, shaped into a profile or a film and optionally cut or reworked in some other way in order to obtain the identification label.
  • the identification plate can be produced, for example, in one embodiment, by means of plastic injection molding.
  • the identification label can be obtained by extrusion and a subsequent cutting process.
  • the identification label is cut to size from a larger structural unit, for example a film or a profile part, for example using a laser for cutting or a punching process using a punching tool.
  • the composition for forming the identification plate can, in one embodiment, be melted in an extrusion device and shaped into a film or profile in a molding tool.
  • the film or the profile can then be fed to a calender plant, for example in the form of a roller calender.
  • a roller calender can, for example, be designed to roll a flat film and for this purpose can have at least three rollers, for example.
  • the identification plate can be manufactured using a film manufactured by means of extrusion and subsequent calendering.
  • a film can be manufactured by the manufacturer of the label itself.
  • Such a film can, however, also be produced by an external extruder with a granulate made available and made available to the manufacturer of the identification plate.
  • the film can, for example, initially be obtained as a continuous film.
  • the film or the profile is cut in a cutting tool in order, for example, to obtain film sections (so-called sheets).
  • the cutting can take place, for example, by means of laser cutting or by means of punching using a punching tool.
  • one or more identification plates with the desired shape are cut from the film or the film section. For example, several identical or different identification plates can be cut together from a (single) film section.
  • a deep-drawing process is carried out in order to convert an identification plate into three-dimensional way to shape. If such a deep-drawing process is used before cutting, the film or the profile can be deep-drawn as a whole. If the deep-drawing process is used after cutting, the initially flat identification plate obtained after cutting is fed to a deep-drawing system and thus formed in a three-dimensional manner by deep-drawing.
  • the identification label is inscribed after molding using a laser inscription device, for example with a laser at a wavelength of 1064 nm.
  • a laser inscription device for example with a laser at a wavelength of 1064 nm.
  • Such labeling can be done by the manufacturer of the identification label or, if necessary, also after the manufacturer has delivered the identification label to a customer on the part of the customer.
  • the label manufactured by the manufacturer using the composition can preferably also be stored for a longer period of time, so that a longer period of time, for example longer than 6 months, can lie between the production of the label by the manufacturer and the labeling, for example by the customer.
  • identification plates can also be implemented economically in small or very small series. This makes it possible to manufacture identification plates based on specific customer specifications, with reasonable process and tool costs.
  • FIG. 1 shows a view of an exemplary embodiment of an identification plate in FIG.
  • Fig. 2 is a view of an embodiment of an identification plate
  • FIG. 3 shows a view of a production process for the production of
  • the identification plate 1 shows an exemplary embodiment of an identification plate 1 which is used to mark an assembly, for example a cable 2, for example an electrical, pneumatic or hydraulic line.
  • the identification plate 1 is designed as a flexible strip which is wrapped around the cable 2 and has a marking field 10 on which suitable lettering can be attached.
  • a label can be any type of mark used for marking. Labeling can in particular include letters or numbers or also symbols or other marking instructions.
  • the identification plate 1 is attached to the cable 2 in that the identification plate 1 is passed with one end 11 through an engagement opening 120 in the area of an end 12 of the identification plate 1 remote from the end 11.
  • an engagement section 13 lies in the engagement opening 120, so that the identification label 1 forms a loop through which the cable 2 extends and by means of which the identification label 1 is thus held on the cable 2.
  • the identification plate 1 which in the illustrated embodiment is designed as an elongated, flexible strip, is made of a composition which has a polymeric plastic and also a filler containing graphene particles, barium particles and / or barium sulfate particles.
  • the polymeric plastic of the composition can be, for example, polypropylene, polyethylene, PVC, TPU, TPE (thermoplastic elastomer), TPV, PP / PA, polyketone, PA, ABS, PET and / or PMMA.
  • the filler enables the material of the label 1 to be detected, so that, particularly when the label 1 is used in the food industry, it can be detected whether the material of the label 1 leads to contamination in food processing, for example due to a material ingress if the label 1 is damaged or destroyed processed foods.
  • the filler can, for example, make up a proportion of 5 percent by weight to 35 percent by weight, for example 20-25 percent by weight, in the composition for producing the identification plate 1.
  • the composition can be colored with a colorant, for example a dye or pigments.
  • a blue coloration RAL 5012 is conceivable and possible, whereby in principle any color can be used.
  • additives for example mineral substances such as talc, can also be added to the composition, for example in order to increase the stability of the composition for the manufacture of the identification plate 1.
  • FIG. 2 An exemplary embodiment of an identification plate 1 before it is attached to an assembly to be identified, for example a cable 2, is shown in FIG. 2.
  • the identification plate 1 is elongated along a longitudinal direction L and is designed as a strip with essentially the same width along its length (apart from an engagement section 13 formed approximately in the center of the identification plate 1).
  • a marking field 10 is provided, on which marking can be applied using a laser marking system.
  • an engagement opening 120 is formed, which forms an essentially circular opening section 121 and a slot opening 122 adjoining the opening section 121 and is shaped in such a way that the identification plate 1 with the end 11 through the engagement opening 120 can be passed through in order to fix the identification label 1 on an associated assembly to be identified, for example a cable 2.
  • An engagement section 13 is formed between the end 11 and the end 12, which in the illustrated embodiment has a plurality of sidewalls 131 which are lined up along the longitudinal direction L and in the region of which the width of the measured along a transverse direction Q transversely to the longitudinal direction L Identification plate 1 is reduced compared to the outer width of the strip-shaped identification plate 1.
  • the sidewalls 131 are formed by recessed sections formed on both sides of the identification plate 1.
  • a recessed section on one side 14 of the identification plate 1 is here an opposite recessed section on a side facing away from the side 14 15 of the identification plate 1, so that in the area of each waist 131 the width of the identifying step 1 is reduced by indentations on both sides.
  • the recessed sections on each side 14, 15 of the identification plate 1 are separated from one another by outer, protruding sections 130, so that a corrugated structure results on each side 14, 15 in the area of the engagement section 13.
  • the side-by-side sidewalls 131 enable the identification label 1 to be placed around an assigned assembly, for example a cable 2, so that loops of different sizes can be formed.
  • the engagement section 13 engages in the engagement opening 120, a waist 131 coming to lie in the region of the essentially circular opening section 121 of the engagement opening 120 and the size of the loop formed by the identification plate 1 being fixed. Because different waistlines 131 can be brought into engagement with the opening section 121, the size of the loop formed by the identification label 1 can be adapted and the identification label 1 can thus be attached to different assemblies, for example cables 2 with different cable diameters.
  • a composition containing a polymeric plastic and a filler for example in the form of a granulate G, can be provided and fed to an extrusion device 30 (extruder), in which the granulate G is melted and fed to a molding tool 31 for molding.
  • the molding tool 31 can, for example, shape the melted material into a film F which, for example, has a width between 50 mm and 200 mm, for example 110 mm.
  • the film F is fed along a feed direction to a calender unit 32, for example a 3-roll calender, which rolls the film flat, for example to a thickness between 0.5 mm and 1 mm, for example 0.8 mm.
  • the film F obtained in this way is, for example, wound up as a continuous film and, if necessary, temporarily stored and then fed to cutting tools 33, 34, for example so-called CO 2 cutters, which cut the continuous film into individual pieces for example with a length between 50 mm and 200 mm, for example 100 mm, cut to length so that individual film sections S (so-called sheets) are obtained.
  • cutting tools 33, 34 for example so-called CO 2 cutters, which cut the continuous film into individual pieces for example with a length between 50 mm and 200 mm, for example 100 mm, cut to length so that individual film sections S (so-called sheets) are obtained.
  • the film sections S can now, on the part of the manufacturer of the film sections S or after delivery on the part of a customer, be fed to a further cutting tool 35 which cuts one or more identification plates 1 out of an individual film section S.
  • the cutting tool 35 can again be, for example, a so-called CO2 cutting laser.
  • the identification plates 1 obtained in this way are then fed to a laser labeling device 36 which inscribes the identification plates 1 and for this purpose applies a suitable marking to the marking field 10 of each identification plate 1.
  • the cutting in the cutting tool 35 can take place in such a way that the identification plates 1 are indeed cut into a film section S, but the identification plates 1 are not yet separated from one another.
  • the identification labels 1 can then be detached from the film section S, for example by cutting, tearing or kinking, in order to attach the identification labels 1 for marking to the respectively assigned assemblies, for example cables 2.
  • Identification plates of the type described can be used to identify very different assemblies and are therefore not limited to being attached to cables.
  • such identification plates can advantageously be laser-inscribed, so that permanent inscription is obtained which is insensitive to mechanical or chemical influences.
  • the material of a label made from the composition described can have a low liquid absorption and can also be detectable, for example, using an X-ray detection method, an inductive detection method or a magnetic detection method, so that the label can be used in critical areas, for example in the food industry .

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Abstract

Eine Zusammensetzung zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds (1) zum Anbringen an einer zu kennzeichnenden Baugruppe (2) enthält einen polymeren Kunststoff und einen Füllstoff. Der Füllstoff enthält Graphenteilchen, Bariumteilchen und/oder Bariumsulfatteilchen. Auf diese Weise wird eine Zusammensetzung zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds zur Verfügung gestellt, die bei einem Kennzeichnungsschild eine gute Beschriftbarkeit und zudem eine Verwendung auch in kritischen Umgebungen, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie, und dabei eine Detektierbarkeit von Partikeln im Falle eines Materialeintrags zum Beispiel in Lebensmitteln ermöglicht.

Description

Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild
Die Erfindung betrifft eine Zusammensetzung zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschild zum Anbringen an einer zu kennzeichnenden Baugruppe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild und ein Verfahren zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds.
Eine derartige Zusammensetzung zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds enthält einen polymeren Kunststoff und einen Füllstoff.
Aus einem polymeren Kunststoff hergestellte Kennzeichnungsschilder sollen in beständiger Weise beschriftbar sein. Polymere Kunststoffe wie Polypropylen sind hierbei unter Umständen nur schwierig zu bedrucken, beispielsweise mittels Thermotransferdruck oder Tintenstrahldruck. Zwar kann durch Vorbehandlungsverfahren wie zum Beispiel eine Plasmaaktivierung und/oder eine Primerbeschichtung die Bedruckbarkeit verbessert werden. Solche Vorbehandlungs- oder Beschichtungsverfahren sind jedoch nur in begrenzter Weise langzeitstabil und erlauben daher nur eine reduzierte Lagerungsfähigkeit, beispielsweise über einige Wochen, sodass eine Vorfertigung von Kennzeichnungsschildern und eine Auslieferung zur Verwendung und Beschriftung bei einem Kunden nur eingeschränkt möglich ist.
Aus diesem Grund soll ein Kennzeichnungsschild der vorliegenden Art laserbeschriftbar sein. Um eine solche Laserbeschriftbarkeit zu gewährleisten, weist die Zusammensetzung zur Fertigung des Kennzeichnungsschilds neben einem polymeren Kunststoff beispielsweise ein Additiv auf, um eine Anbringung einer Markierung unter Verwendung eines Laserbeschriftungssystems, beispielsweise unter Verwendung eines Lasers mit einer Wellenlänge von 1064 nm, zu ermöglichen.
Laserbeschriftbare Kennzeichnungsschilder werden beispielsweise zur Markierung von Anlagen oder Kabeln, insbesondere elektrischen Kabeln, verwendet. Solche laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilder können hierbei in unterschiedlichen Industriebereichen eingesetzt werden, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie, in der hohe Anforderungen an die Beständigkeit, Widerstandsfähigkeit und Hygiene solcher laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilder gestellt werden.
Kennzeichnungsschilder, die im Bereich der Lebensmittelindustrie zur Markierung von Kabeln oder Anlagen eingesetzt werden, werden nach der Anbringung üblicherweise, um Verunreinigungen durch Keime auszuschließen, durch vergleichsweise aggressive Reinigungsmittel gereinigt, die gegebenenfalls den Zustand eines Kennzeichnungsschilds über seine Lebensdauer beeinträchtigen können. Dabei ist sicherzustellen, dass Bestandteile von Kennzeichnungsschildern, zum Beispiel aufgrund einer Beschädigung oder Zerstörung, nicht in verarbeitete Lebensmittel gelangen. Die Kennzeichnungsschilder sollen somit beständig auch gegen aggressive Reinigungsmittel sein, sodass ein Materialeintrag in Lebensmittel nach Möglichkeit verhindert ist, wobei zusätzlich gewährleistet sein soll, das Bestandteile von Kennzeichnungsschildern in Lebensmitteln erkannt werden können, wenn es doch zu einem Materialeintrag kommt.
Die DE 10 2004 027 622 A1 beschreibt ein Laserstrahl-Markierverfahren zur Markierung von Oberflächen von Polymermaterialien. Das Verfahren soll insbesondere zur Beschriftung von Leiterkennzeichen geeignet sein. Das Polymermaterial kann partikelförmige Füllstoffe, zum Beispiel organische Füllstoffe (Kohlenstoff) oder anorganische Füllstoffe (Aluminium, Eisen), aufweisen.
Die EP 1 108747 A1 beschreibt einen lasermarkierbaren Kunststoff beispielsweise für die Kennzeichnung und Beschriftung von Kabeln und Leitungen, der Dotierstoffe in Form von gepulvertem Graphit aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Zusammensetzung zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds, ein laserbeschriftbares
Kennzeichnungsschild und ein Verfahren zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds zur Verfügung zu stellen, die bei einem Kennzeichnungsschild eine gute Beschriftbarkeit und zudem eine Verwendung auch in kritischen Umgebungen, beispielsweise in der Lebensmittelindustrie, und dabei eine Detektierbarkeit im Falle eines Materialeintrags zum Beispiel in Lebensmitteln ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Demnach weist bei der Zusammensetzung der Füllstoff Graphenteilchen, Bariumteilchen und/oder Bariumsulfatteilchen auf.
Im Rahmen der Zusammensetzung wird somit ein polymerer Kunststoff verwendet, der mit einem Füllstoff vermengt wird. Der Füllstoff weist Graphenteilchen, Bariumteilchen und/oder Bariumsulfatteilchen auf. Durch Verwendung des Füllstoffs wird gewährleistet, dass ein aus der Zusammensetzung hergestellter Gegenstand detektierbar ist und somit Partikel eines solchen Gegenstands, wenn diese beispielsweise bei Verwendung eines mittels der Zusammensetzung hergestellten Kennzeichnungsschilds in der Lebensmittelindustrie in Lebensmittel gelangen, detektiert werden können. Verunreinigungen zum Beispiel in Lebensmitteln aufgrund eines auf ein Kennzeichnungsschild zurückgehenden Materialeintrags, verursacht zum Beispiel durch Beschädigung oder Zerstörung an dem Kennzeichnungsschild beispielsweise aufgrund einer Reinigung des Kennzeichnungsschilds mit einem aggressiven Reinigungsmittel, können somit detektiert werden, sodass im Rahmen einer Lebensmittelverarbeitung die Prozesssicherheit verbessert werden kann.
Bei dem polymeren Kunststoff der Zusammensetzung kann es sich beispielsweise um Polypropylen, Polyethylen, PVC, TPU, TPE (thermoplastisches Elastomer), TPE-S (also ein thermoplastisches Elastomer mit anderer Elastomerkomponente, zum einem Styrol- Blockcopolymer (SBS, SEBS oder SEPS)), TPV, PP/PA, Polyketon, PA, ABS, PET und/oder PMMA handeln. Der polymere Kunststoff kann Homopolymere (also Polymere, die aus nur einer Monomereinheit aufgebaut sind) und/oder Copolymere (also Polymere, die aus zwei oder mehr verschiedenartigen Monomereinheiten zusammengesetzt sind) aufweisen. Der polymere Kunststoff kann aus nur einem Stoff (zum Beispiel Polypropylen) oder in Form eines Blends als Gemisch von mehreren unterschiedlichen Polymeren, auch bezeichnet als Polyblend, vorliegen.
Bei Graphen, Barium oder Bariumsulfat handelt es sich um einen organischen Werkstoff, der dem polymeren Kunststoff beigemengt wird und eine Laserbeschriftung ermöglicht. Eine Laserbeschriftung ist dauerhaft und beständig, auch bei Kontakt eines aus der Zusammensetzung hergestellten Kennzeichnungsschilds mit aggressiven Reinigungsmitteln, Ölen oder anderen chemischen Medien.
Bei Graphen handelt es sich um eine Modifikation des Kohlenstoffs mit zweidimensionaler Struktur, in der jedes Kohlenstoffatom im Winkel von 120° von drei weiteren Kohlenstoffatomen umgeben ist, sodass sich ein bienenwabenförmiges Muster ergibt. Graphen besteht somit aus einlagigen Kohlenstoffschichten. Die Verwendung von Graphen als Füllstoff kann, beispielsweise im Vergleich zu Graphit, vorteilhaft sein, beispielsweise um eine variable Farbgebung (Einfärbung) an einem Kennzeichnungsschild zu ermöglichen. Graphen ist detektierbar, beispielsweise mit einem Röntgendetektierverfahren, einem induktiven Detektierverfahren oder einem magnetischen Detektierverfahren, sodass ein aus der Zusammensetzung hergestelltes Kennzeichnungsschild oder Bestandteile davon in einfacher Weise zum Beispiel in Lebensmitteln erkannt werden können.
Als anderer Füllstoff kann Barium oder Bariumsulfat verwendet werden. Barium oder Bariumsulfat kann insbesondere eine verbesserte Detektierbarkeit ermöglichen..
Als Füllstoff können Teilchen aus Graphen, Barium oder Bariumsulfat jeweils gesondert oder auch in Kombination verwendet werden.
Die Zusammensetzung enthaltend einen polymeren Kunststoff und einen Füllstoff, der Graphenteilchen, Bariumteilchen und/oder Bariumsulfatteilchen enthält, kann eine niedrige Flüssigkeitsaufnahme aufweisen.
Der Anteil des Füllstoffs in der Zusammensetzung kann beispielsweise zwischen 5 Gewichtsprozent und 35 Gewichtsprozent (auch bezeichnet als Massenanteil) liegen.
Polymere Kunststoffe wie beispielsweise Polypropylen sind üblicherweise nicht ohne weiteres mit einem Laserbeschriftungssystem, zum Beispiel unter Verwendung eines Lasers mit einer Wellenlänge von 1064 nm (wie bei einem Nd:YAG-Laser), beschriftbar. Bei einem aus der Zusammensetzung hergestellten Kennzeichnungsschild kann eine Beschriftbarkeit insbesondere mit einem Laser bei einer Wellenlänge von 1064 nm zum Beispiel durch Beimengung eines Additivs zu der Zusammensetzung ermöglicht werden.
Die Zusammensetzung kann ein Farbmittel enthalten, zum Beispiel in Form eines (in Wasser oder einem anderen Lösungsmittel löslichen) Farbstoffs oder in Form von Pigmenten. Durch ein solches Farbmittel kann die Zusammensetzung eingefärbt werden, um einem unter Verwendung der Zusammensetzung hergestellten Kennzeichnungsschild eine bestimmte Farbe zu geben. Die Zusammensetzung kann unter Verwendung des Farbmittels hierbei grundsätzlich mit beliebiger Farbe eingefärbt werden.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild zum Anbringen an einer zu kennzeichnenden Baugruppe, das aus einer Zusammensetzung der beschriebenen Art hergestellt ist. Das Kennzeichnungsschild kann beispielsweise ein Markierungsfeld aufweisen, an dem eine geeignete Beschriftung, zum Beispiel in Form von Buchstaben, Ziffern, Symbolen oder anderen Zeichen, angebracht werden kann, um eine Baugruppe, an dem das Kennzeichnungsschild anzubringen ist, in geeigneter Weise zu kennzeichnen. Das Kennzeichnungsschild kann beispielsweise flexibel sein, beispielsweise durch Ausbildung aus einer flexiblen, biegbaren Folie. Alternativ kann das Kennzeichnungsschild aber auch (weitestgehend) starr und im Wesentlichen nicht biegbar ausgebildet sein.
In einer Ausgestaltung weist das Kennzeichnungsschild eine Eingriffsöffnung und einen durch die Eingriffsöffnung führbaren Eingriffsabschnitt auf. Das Kennzeichnungsschild kann somit an einer zu markierenden Baugruppe, beispielsweise einem Kabel, festgelegt werden, indem das Kennzeichnungsschild um die Baugruppe herumgelegt wird und dabei der Eingriffsabschnitt durch die Eingriffsöffnung geführt wird. In angebrachter Stellung greift der Eingriffsabschnitt in die Eingriffsöffnung ein, sodass dadurch das Kennzeichnungsschild an der zu markierenden Baugruppe festgelegt ist.
Das Kennzeichnungsschild kann beispielsweise als längs entlang einer Längsrichtung erstreckter Streifen ausgebildet sein. Der Streifen kann hierbei flexibel sein, sodass das Kennzeichnungsschild um die zu markierende Baugruppe, beispielsweise ein Kabel, herumgelegt werden kann, um auf diese Weise das Kennzeichnungsschild an der Baugruppe festzulegen.
Die Eingriffsöffnung kann entlang der Längsrichtung zu dem Eingriffsabschnitt beabstandet sein, sodass durch Herumlegen des Kennzeichnungsschilds um die zu markierende Baugruppe und durch Führen des Eingriffsabschnitts durch die Eingriffsöffnung eine Schlaufe gebildet werden kann, die die zu markierende Baugruppe umgreift und das Kennzeichnungsschild somit an der Baugruppe festlegt.
Der Eingriffsabschnitt kann beispielsweise eine Taillierung aufweisen, die einen befestigenden Eingriff des Eingriffsabschnitts in die Eingriffsöffnung ermöglicht. Dadurch, dass die Taillierung in der Eingriffsöffnung einliegt, kann der Eingriffsabschnitt axial zu der Eingriffsöffnung festgelegt sein, sodass eine durch Herumlegen des Kennzeichnungsschilds um die zu markierende Baugruppe gebildete Schlaufe in ihrer Größe im Wesentlichen festgelegt ist.
In einer Ausgestaltung kann der Eingriffsabschnitt mehrere axial entlang der Längsrichtung aneinander angereihte und somit zueinander versetzte Taillierungen aufweisen, sodass Schlaufen unterschiedlicher Größe durch Herumlegen des Markierungsstreifens um die zu markierende Baugruppe gebildet werden können. Die Taillierung kann, in einer Ausgestaltung, durch zumindest einen gegenüber einem äußeren Abschnitt zurückgesetzten Abschnitt des Kennzeichnungsschilds gebildet sein. Die Taillierung ist somit dadurch gebildet, dass das (streifenförmige) Kennzeichnungsschild im Bereich der Taillierung eine verringerte Breite (gemessen quer zur Längsrichtung) aufweist.
Der zurückgesetzte Abschnitt kann hierbei, in einer Ausgestaltung, einseitig an dem Kennzeichnungsschild geformt sein.
In anderer Ausgestaltung kann der Eingriffsabschnitt zur Ausbildung der Taillierung an einander abgewandten, quer zur Längsrichtung zueinander beabstandeten Seiten des Kennzeichnungsschilds je zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt aufweisen, sodass das Kennzeichnungsschild im Bereich des Eingriffsabschnitts zur Ausbildung der Taillierung an einander abgewandten Seiten nach innen zurückspringende, zurückgesetzte Abschnitte aufweist und somit die Breite des Kennzeichnungsschilds an einer Taillierung reduziert ist.
Sind mehrere Taillierungen vorgesehen, sind zurückgesetzte Abschnitte entlang der Längsrichtung aneinander angereiht.
Die Aufgabe wird zudem durch ein Verfahren zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds zum Anbringen an einer zu kennzeichnenden Baugruppe gelöst. Das Verfahren umfasst zumindest folgende Schritte: Bereitstellen einer Zusammensetzung enthaltend einen polymeren Kunststoff und einen Füllstoff, und Formen des Kennzeichnungsschilds aus der Zusammensetzung. Der Füllstoff enthält Graphenteilchen, Bariumteilchen und/oder Bariumsulfatteilchen.
Zu Vorteilen und vorteilhaften Ausgestaltungen soll auch auf das vorangehend zu der Zusammensetzung und dem Kennzeichnungsschild Ausgeführte verwiesen werden.
Im Rahmen des Verfahrens kann die Zusammensetzung beispielsweise als Granulat bereitgestellt werden. Das Granulat wird zur Herstellung des Kennzeichnungsschilds weiterverarbeitet, insbesondere aufgeschmolzen, zu einem Profil oder einer Folie geformt und gegebenenfalls geschnitten oder in anderer Weise nachbearbeitet, um das Kennzeichnungsschild zu erhalten. Die Herstellung des Kennzeichnungsschilds kann beispielsweise, in einer Ausgestaltung, mittels Kunststoffspritzgießen erfolgen.
In anderer Ausgestaltung kann das Kennzeichnungsschild durch Extrusion und einen anschließenden Schneideprozess erhalten werden. Im Rahmen des Schneideprozesses erfolgt beispielsweise ein Zuschneiden des Kennzeichnungsschilds aus einer größeren Baueinheit, zum Beispiel einer Folie oder einem Profilteil, beispielsweise unter Verwendung eines Lasers zum Schneiden oder auch eines Stanzprozesses mittels eines Stanzwerkzeugs.
Bei Fertigung des Kennzeichnungsschilds mittels Extrusion kann die Zusammensetzung zum Formen des Kennzeichnungsschilds, in einer Ausgestaltung, in einer Extrusionseinrichtung aufgeschmolzen und in einem Formungswerkzeug zu einer Folie oder einem Profil geformt werden. Die Folie oder das Profil können sodann einem Kalanderwerk, zum Beispiel in Form eines Walzenkalanders, zugeführt werden. Ein Walzenkalander kann beispielsweise zum Walzen einer flachen Folie ausgestaltet sein und kann hierzu zum Beispiel mindestens drei Walzen aufweisen.
Beispielsweise kann die Fertigung des Kennzeichnungsschilds unter Verwendung einer mittels Extrusion und nachfolgendem Kalandrieren gefertigten Folie erfolgen. Eine solche Folie kann beim Hersteller des Kennzeichnungsschilds selbst gefertigt werden. Eine solche Folie kann aber auch bei einem externen Extrudeur mit einem zur Verfügung gestellten Granulat gefertigt werden und dem Hersteller des Kennzeichnungsschilds zur Verfügung gestellt werden.
Die Folie kann beispielsweise zunächst als Endlosfolie erhalten werden. In einem anschließenden Schritt wird die Folie oder das Profil in einem Schneidwerkzeug geschnitten, um beispielsweise Folienabschnitte (sogenannte Sheets) zu erhalten. Das Schneiden kann zum Beispiel mittels Laserschneiden oder mittels Stanzen unter Verwendung eines Stanzwerkzeugs erfolgen. Im Rahmen des gleichen oder eines weiteren Schneidprozesses werden ein oder mehrere Kennzeichnungsschilder mit gewünschter Formgebung aus der Folie bzw. dem Folienabschnitt geschnitten. Beispielsweise können mehrere gleichartige oder verschiedene Kennzeichnungsschilder gemeinsam aus einem (einzigen) Folienabschnitt geschnitten werden.
In einer Ausgestaltung wird vor oder nach dem Schneiden der Kennzeichnungsschilder aus der Folie ein Tiefziehprozess durchgeführt, um ein Kennzeichnungsschild in dreidimensionaler Weise zu formen. Wird ein solcher Tiefziehprozess vor dem Schneiden eingesetzt, kann die Folie oder das Profil insgesamt tiefgezogen werden. Wird der Tiefziehprozess nach dem Schneiden eingesetzt, wird das nach dem Schneiden erhaltene, zunächst flache Kennzeichnungsschild einer Tiefziehanlage zugeführt und somit durch Tiefziehen in dreidimensionaler Weise geformt.
In einer Ausgestaltung wird das Kennzeichnungsschild nach dem Formen unter Verwendung einer Laserbeschriftungseinrichtung, beispielsweise mit einem Laser bei einer Wellenlänge von 1064 nm, beschriftet. Eine solche Beschriftung kann beim Hersteller des Kennzeichnungsschilds erfolgen oder gegebenenfalls auch nach Auslieferung des Kennzeichnungsschilds durch den Hersteller an einen Kunden auf Seiten des Kunden. Das durch den Hersteller unter Verwendung der Zusammensetzung gefertigte Kennzeichnungsschild ist hierbei vorzugsweise auch über einen längeren Zeitraum lagerbar, sodass zwischen der Herstellung des Kennzeichnungsschilds beim Hersteller und der Beschriftung beispielsweise beim Kunden ein längerer Zeitraum, zum Beispiel länger als 6 Monate, liegen kann.
Durch Verwendung eines Herstellungsprozesses der beschriebenen Art können Kennzeichnungsschilder auch in Klein- oder Kleinstserien wirtschaftlich realisiert werden. Dies macht es möglich, Kennzeichnungsschilder anhand von spezifischen Kundenvorgaben zu fertigen, unter vertretbaren Prozess- und Werkzeugkosten.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke soll nachfolgend anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Kennzeichnungsschilds in
Form eines flexiblen Streifens an einer zu kennzeichnenden Baugruppe, beispielsweise einem Kabel;
Fig. 2 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Kennzeichnungsschilds; und
Fig. 3 eine Ansicht eines Fertigungsablaufs zur Fertigung von
Kennzeichnungsschildern.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Kennzeichnungsschilds 1, das zur Markierung einer Baugruppe, zum Beispiel eines Kabels 2, beispielsweise einer elektrischen, pneumatischen oder hydraulischen Leitung, dient. Das Kennzeichnungsschild 1 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als flexibler Streifen ausgebildet, der um das Kabel 2 herumgelegt ist und ein Markierungsfeld 10 aufweist, an dem eine geeignete Beschriftung, angebracht sein kann.
Bei einer Beschriftung kann es sich um jede Art von zur Markierung dienenden Zeichen handeln. Eine Beschriftung kann insbesondere Buchstaben oder Ziffern oder auch Symbole oder andere Markierungshinweise umfassen.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kennzeichnungsschild 1 dadurch an dem Kabel 2 befestigt, dass das Kennzeichnungsschild 1 mit einem Ende 11 durch eine Eingriffsöffnung 120 im Bereich eines von dem Ende 11 abliegenden Endes 12 des Kennzeichnungsschilds 1 hindurchgeführt ist. In befestigtem Zustand liegt ein Eingriffsabschnitt 13 in der Eingriffsöffnung 120 ein, sodass das Kennzeichnungsschild 1 eine Schlaufe ausbildet, durch die hindurch sich das Kabel 2 erstreckt und mittels derer das Kennzeichnungsschild 1 somit an dem Kabel 2 gehalten ist.
Das Kennzeichnungsschild 1 , dass bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel als längserstreckter, flexibler Streifen ausgebildet ist, ist aus einer Zusammensetzung gefertigt, die einen polymeren Kunststoff und zudem einen Füllstoff enthaltend Graphenteilchen, Bariumteilchen und/oder Bariumsulfatteilchen aufweist. Bei dem polymeren Kunststoff der Zusammensetzung kann es sich beispielsweise um Polypropylen, Polyethylen, PVC, TPU, TPE (thermoplastisches Elastomer), TPV, PP/PA, Polyketon, PA, ABS, PET und/oder PMMA handeln.
Der Füllstoff ermöglicht eine Detektierbarkeit des Materials des Kennzeichnungsschilds 1 , sodass insbesondere bei Anwendung des Kennzeichnungsschilds 1 im Bereich der Lebensmittelindustrie detektiert werden kann, ob Material des Kennzeichnungsschilds 1 zu Verunreinigungen in der Lebensmittelverarbeitung führt, beispielsweise aufgrund eines Materialeintrags bei Beschädigung oder Zerstörung des Kennzeichnungsschilds 1 in verarbeitete Lebensmittel.
Der Füllstoff kann beispielsweise einen Anteil von 5 Gewichtsprozent bis 35 Gewichtsprozent, beispielsweise 20-25 Gewichtsprozent, in der Zusammensetzung zur Herstellung des Kennzeichnungsschilds 1 ausmachen. Die Zusammensetzung kann mit einem Farbmittel, zum Beispiel einem Farbstoff oder Pigmenten, eingefärbt sein. Beispielweise ist eine blaue Einfärbung (RAL 5012) denkbar und möglich, wobei grundsätzlich beliebige Farbgebung zum Einsatz kommen können.
Der Zusammensetzung können auch andere Stoffe, insbesondere Additive, beispielsweise mineralische Stoffe wie Talkum beigemengt sein, beispielsweise um die Stabilität der Zusammensetzung für die Fertigung des Kennzeichnungsschilds 1 zu erhöhen.
Ein Ausführungsbeispiel eines Kennzeichnungsschilds 1 vor dem Anbringen an einer zu kennzeichnenden Baugruppe, beispielsweise einem Kabel 2, ist in Fig. 2 dargestellt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Kennzeichnungsschild 1 entlang einer Längsrichtung L längserstreckt und als Streifen mit entlang seiner Länge im wesentlichen gleicher Breite (abgesehen von einem in etwa mittig an dem Kennzeichnungsschild 1 geformten Eingriffsabschnitt 13) ausgebildet.
Im Bereich eines Endes 11 ist ein Markierungsfeld 10 vorgesehen, an dem eine Beschriftung unter Verwendung eines Laserbeschriftungssystems angebracht werden kann.
Im Bereich eines dem Ende 11 abgewandten Endes 12 ist demgegenüber eine Eingriffsöffnung 120 geformt, die einen im wesentlichen kreisrunden Öffnungsabschnitt 121 und eine an den Öffnungsabschnitt 121 anschließende Schlitzöffnung 122 ausbildet und derart geformt ist, dass das Kennzeichnungsschild 1 mit dem Ende 11 durch die Eingriffsöffnung 120 hindurchführbar ist, um das Kennzeichnungsschild 1 an einer zugeordneten, zu kennzeichnenden Baugruppe, zum Beispiel einem Kabel 2, festzulegen.
Zwischen dem Ende 11 und dem Ende 12 ist ein Eingriffsabschnitt 13 geformt, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Taillierungen 131 aufweist, die entlang der Längsrichtung L aneinander angereiht sind und im Bereich derer die entlang einer Querrichtung Q quer zur Längsrichtung L gemessene Breite des Kennzeichnungsschilds 1 gegenüber der äußeren Breite des streifenförmigen Kennzeichnungsschilds 1 reduziert ist.
Die Taillierungen 131 sind bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch beidseits des Kennzeichnungsschilds 1 geformte zurückgesetzte Abschnitte ausgebildet. Ein zurückgesetzter Abschnitt an einer Seite 14 des Kennzeichnungsschilds 1 ist hierbei einem gegenüberliegenden zurückgesetzten Abschnitt an einer der Seite 14 abgewandten Seite 15 des Kennzeichnungsschilds 1 zugeordnet, sodass im Bereich einer jeden Taillierung 131 die Breite des kennzeichnenden Schritts 1 durch beidseitige Einbuchtungen reduziert ist. Die zurückgesetzten Abschnitte an jeder Seite 14, 15 des Kennzeichnungsschilds 1 sind hierbei durch äußere, vorspringende Abschnitte 130 voneinander getrennt, sodass sich an jeder Seite 14, 15 im Bereich des Eingriffsabschnitts 13 eine geriffelte Struktur ergibt.
Die aneinander angereihten Taillierungen 131 ermöglichen das Kennzeichnungsschild 1 so um eine zugeordnete Baugruppe, zum Beispiel ein Kabel 2, herum zu legen, dass Schlaufen unterschiedlicher Größe gebildet werden können. In festgelegter Stellung greift der Eingriffsabschnitt 13 in die Eingriffsöffnung 120 ein, wobei eine Taillierung 131 im Bereich des im wesentlichen kreisrunden Öffnungsabschnitts 121 der Eingriffsöffnung 120 zu liegen kommt und somit die durch das Kennzeichnungsschild 1 gebildete Schlaufe in ihrer Größe fixiert ist. Dadurch, dass unterschiedliche Taillierungen 131 mit dem Öffnungsabschnitt 121 in Eingriff gebracht werden können, kann die Größe der durch das Kennzeichnungsschild 1 gebildeten Schlaufe angepasst werden und somit das Kennzeichnungsschild 1 an unterschiedlichen Baugruppen, beispielsweise Kabeln 2 mit unterschiedlichem Kabeldurchmesser, angebracht werden.
Fig. 3 veranschaulicht einen Fertigungsprozess zur Herstellung von Kennzeichnungsschildern 1.
Zur Fertigung von Kennzeichnungsschildern 1 kann eine Zusammensetzung, enthaltend einen polymeren Kunststoff und einen Füllstoff, zum Beispiel in Form eines Granulats G bereitgestellt und einer Extrusionseinrichtung 30 (Extruder) zugeführt werden, in der das Granulat G aufgeschmolzen und einem Formungswerkzeug 31 zur Formung zugeführt wird.
Das Formungswerkzeug 31 kann beispielsweise das aufgeschmolzene Material zu einer Folie F formen, die beispielsweise eine Breite zwischen 50 mm und 200 mm, beispielsweise 110 mm aufweist. Die Folie F wird entlang einer Zuführrichtung einem Kalanderwerk 32, zum Beispiel einem 3-Walzen-Kalander, zugeführt, der die Folie flach walzt, beispielsweise auf eine Dicke zwischen 0,5 mm und 1 mm, beispielsweise 0,8 mm.
Die so erhaltene Folie F wird als Endlosfolie beispielsweise aufgewickelt und gegebenenfalls zwischengelagert und sodann Schneidwerkzeugen 33, 34, beispielsweise sogenannten CÖ2-Cuttern, zugeführt, die die Endlosfolie zu einzelnen Stücken beispielsweise mit einer Länge zwischen 50 mm und 200 mm, beispielsweise 100 mm, ablängen, sodass einzelne Folienabschnitte S (sogenannte Sheets) erhalten werden.
Die Folienabschnitte S können nunmehr, auf Seiten des Herstellers der Folienabschnitte S oder nach Auslieferung auf Seiten eines Kunden, einem weiteren Schneidwerkzeug 35 zugeführt werden, das aus einem einzelnen Folienabschnitt S ein oder mehrere Kennzeichnungsschilder 1 herausschneidet. Bei dem Schneidwerkzeug 35 kann es sich wiederum beispielsweise um einen sogenannten CO2- Schneidlaser handeln.
Die so erhaltenen Kennzeichnungsschilder 1 werden sodann einer Laserbeschriftungseinrichtung 36 zugeführt, die die Kennzeichnungsschilder 1 beschriftet und dazu eine geeignete Markierung auf dem Markierungsfeld 10 eines jeden Kennzeichnungsschilds 1 anbringt.
Das Schneiden im Schneidwerkzeug 35 kann derart erfolgen, dass die Kennzeichnungsschilder 1 in einem Folienabschnitt S zwar eingeschnitten werden, die Kennzeichnungsschilder 1 jedoch noch nicht voneinander getrennt werden. Dies hat den Vorteil, dass mehrere Kennzeichnungsschilder 1 als zusammenhängender Folienabschnitt S der Laserbeschriftungseinrichtung 36 zugeführt werden können, um in der Laserbeschriftungseinrichtung 36 beschriftet zu werden. Nach der Beschriftung können die Kennzeichnungsschilder 1 sodann aus dem Folienabschnitt S herausgelöst werden, beispielsweise durch Schneiden, Reißen oder Knicken, um die Kennzeichnungsschilder 1 zur Markierung an jeweils zugeordneten Baugruppen, beispielsweise Kabeln 2, anzubringen.
Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke ist nicht auf die vorangehend geschilderten Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern lässt sich auch in andersgearteter Weise verwirklichen.
Kennzeichnungsschilder der beschriebenen Art können zur Kennzeichnung ganz unterschiedlicher Baugruppen verwendet werden und sind insofern nicht auf die Anbringung an Kabeln beschränkt.
Durch die Verwendung der beschriebenen Zusammensetzung können solche Kennzeichnungsschilder in günstigerWeise laserbeschriftbar sein, sodass eine beständige Beschriftung erhalten wird, die unempfindlich gegenüber mechanischen oder chemischen Einflüssen ist. Das Material eines aus der beschriebenen Zusammensetzung hergestellten Kennzeichnungsschilds kann eine geringe Flüssigkeitsaufnahme aufweisen und kann zudem beispielsweise unter Verwendung eines Röntgendetektierverfahrens, eines induktiven Detektierverfahrens oder eines magnetischen Detektierverfahrens detektierbar sein, sodass eine Verwendung der Kennzeichnungsschilder in kritischen Bereichen, zum Beispiel in der Lebensmittelindustrie, möglich ist.
Bezugszeichenliste
1 Kennzeichnungsschild
10 Markierungsfeld
11 Ende
12 Ende
120 Eingriffsöffnung
121 Weiter Öffnungsabschnitt
122 Schlitzöffnung
13 Eingriffsabschnitt
130 Äußerer Abschnitt
131 T aillierung (Zurückgesetzter Abschnitt) 14, 15 Seiten 2 Baugruppe (Kabel)
3 Fertigungseinrichtung
30 Extrusionseinrichtung (Extruder) 300 Einfüllschacht
31 Formungswerkzeug
32 Kalanderwerk
33 Schneidwerkzeug
34 Schneidwerkzeug
35 Schneidwerkzeug
36 Laserbeschriftungseinrichtung F Folie G Granulat L Längsrichtung Q Querrichtung S Folienabschnitt

Claims

Patentansprüche
1. Zusammensetzung zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds (1) zum Anbringen an einer zu kennzeichnenden Baugruppe (2), wobei die Zusammensetzung einen polymeren Kunststoff und einen Füllstoff enthält, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Graphenteilchen, Bariumteilchen und/oder Bariumsulfatteilchen enthält.
2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der polymere Kunststoff Polypropylen, Polyethylen, PVC, TPU, TPE, TPV, PP/PA, Polyketon, PA, ABS, PET und/oder PMMA enthält.
3. Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des Füllstoffs zwischen 5 Gew. % und 35 Gew. % beträgt.
4. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung einen Farbmittel zum Einfärben enthält.
5. Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild (1) zum Anbringen an einer zu kennzeichnenden Baugruppe (2), hergestellt aus einer Zusammensetzung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
6. Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichnungsschild (1) flexibel ist.
7. Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichnungsschild (1) eine Eingriffsöffnung (120) und einen durch die Eingriffsöffnung (120) führbaren Eingriffsabschnitt (13) aufweist.
8. Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichnungsschild (1) als längs entlang einer Längsrichtung (L) erstreckter Streifen ausgebildet ist und die Eingriffsöffnung (120) und der Eingriffsabschnitt (13) längs entlang der Längsrichtung (L) zueinander beabstandet sind.
9. Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsabschnitt (13) zumindest eine Taillierung (131) aufweist.
10. Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Taillierungen (131) entlang der Längsrichtung (L) aneinander angereiht sind.
11. Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Taillierung (131) durch zumindest einen gegenüber einem äußeren Abschnitt (130) zurückgesetzten Abschnitt gebildet ist.
12. Laserbeschriftbares Kennzeichnungsschild (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingriffsabschnitt (13) an einander abgewandten Seiten (14, 15) des Kennzeichnungsschilds (1) je zumindest einen zurückgesetzten Abschnitt aufweist.
13. Verfahren zur Herstellung eines laserbeschriftbaren Kennzeichnungsschilds (1) zum Anbringen an einer zu kennzeichnenden Baugruppe (2), aufweisend: Bereitstellen einer Zusammensetzung enthaltend einen polymeren Kunststoff und einen Füllstoff, und Formen des Kennzeichnungsschilds (1) aus der Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff Graphenteilchen, Bariumteilchen und/oder Bariumsulfatteilchen enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung als Granulat bereitgestellt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichnungsschild (1) durch Kunststoffspritzgießen geformt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Kennzeichnungsschild (1) durch Extrusion und einen anschließenden Schneideprozess geformt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung zum Formen des Kennzeichnungsschilds (1) in einer Extrusionseinrichtung (30) aufgeschmolzen und in einem Formungswerkzeug (31) zu einer Folie (F) oder einem Profil geformt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (F) oder das Profil durch einen Kalanderwerk (32) geführt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (F) oder das Profil in einem Schneidwerkzeug (33, 34, 35) geschnitten.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das
Kennzeichnungsschild (1) nach dem Formen durch eine Laserbeschriftungseinrichtung (36) beschriftet wird.
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