WO2002040274A1 - Beschriftungsvorrichtung und extrusionsanlage mit einer solchen beschriftungsvorrichtung - Google Patents

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WO2002040274A1
WO2002040274A1 PCT/EP2001/012200 EP0112200W WO0240274A1 WO 2002040274 A1 WO2002040274 A1 WO 2002040274A1 EP 0112200 W EP0112200 W EP 0112200W WO 0240274 A1 WO0240274 A1 WO 0240274A1
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WO
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line
writing
pressure
shut
pump
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PCT/EP2001/012200
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Beringer
Erhard Haun
Günther ALTENKIRCH
Hans Müller
Original Assignee
Röhm GmbH & Co. KG
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Priority to DE50108698T priority patent/DE50108698D1/de
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor

Definitions

  • the invention relates to a coating device with a pump, a writing fluid container for receiving a writing liquid and a writing head, a first line and a second line being provided through which compressed air can be guided from the pump into the writing liquid container or the writing liquid to the writing head. Furthermore, the invention relates to an extrusion system with such a labeling device.
  • DE 41 12 033 C2 discloses a device for writing and drawing, in particular for a plotter.
  • the device described has a pump, a chamber which is divided into two sections by a movable piston and a writing head.
  • the pump drives compressed air through a first line into the first section of the chamber so that pressure is applied to the piston.
  • the second section of the chamber houses the ink, which is driven to the write head through a second line due to the pressure transferred by the piston.
  • a pressure sensor is arranged in the first line and measures the pressure within the first line.
  • the plunger When the ink is completely pushed out of the second section of the chamber, the plunger has come into a position in which the air from the first section, past the plunger, passes through the second section, the second line and the writing head, so that a pressure drop is caused in the first line.
  • This pressure drop is detected by means of a pressure sensor in the first line in order to output a signal which indicates the exhausted ink supply.
  • the known device for writing and drawing has the disadvantage that if the second line is damaged, such as. B. a burst of the same, the ink can flow freely. On the one hand, this leads to contamination of the product to be labeled and, on the other hand, to an increased risk of fire if flammable ink is used.
  • a labeling device which has a monitoring device for measuring the pressure in a feed tube.
  • the supply quantity and pressure are to be regulated here.
  • the invention is therefore based on the object of providing a labeling device which prevents leakage of the writing fluid caused by leakage or the like. Furthermore, the invention has for its object to provide an extrusion system with such a labeling device.
  • the invention provides a labeling device with a pump, a writing fluid container for holding a writing liquid and a writing head.
  • a first line is arranged between the pump and the writing liquid container, through which the compressed air of the pump can be pressed into the writing liquid container.
  • a second line is provided, through which the writing liquid can be pressed from the writing liquid container to the writing head.
  • a monitoring device for measuring the pressure and for comparing the measured pressure with a predetermined pressure limit value is provided in the second line. The pressure within the second line is always above the predetermined pressure limit during operation of the labeling device and when the second line is intact. Should a hole, a crack or the like occur in the second line, the drop below the pressure limit value would be determined by the comparison carried out by the monitoring device, whereupon the writing fluid container is vented.
  • a crack or hole in or bursting of the second line is determined. Due to the subsequent venting of the writing liquid container, the pressure within the writing liquid container is reduced, so that no more writing liquid is pressed into the second line, which would otherwise escape through the hole or the like.
  • a shut-off device is provided in the first line, which can be transferred from a flow position into a shut-off position, in which the pump is locked and the container is vented.
  • a shut-off device can be formed, for example, by a valve which is arranged within the first line and divides it into sub-lines. In the flow position, such a valve would connect the partial lines to one another, while in the shut-off position the partial line leading to the pump would be blocked and the partial line leading to the writing fluid container would be vented.
  • the monitoring device in a preferred embodiment comprises a third line branching off the second line with a pressure switch connected to it.
  • the pressure switch is connected to the shut-off device via a first control line, via which control signals for the shut-off device can be passed.
  • Under a pressure switch is a mechanical one To understand switch, which is in a first position at a pressure above the predetermined pressure limit and changes to a second position when the pressure falls below the predetermined pressure limit, the switching point being variable. This represents a particularly simple measuring and comparison method.
  • the second line is arranged above the writing fluid container in such a way that the writing fluid flows back into the vented writing fluid container. In this way it is ensured that the writing liquid present in the second line does not remain within the second line after the hole or the like has formed and thus runs out, but instead flows back into the writing fluid container due to its own weight. The prerequisite for this, however, is that the capillary action within the second line is low.
  • a pressure reducing device is advantageously provided in the first line, so that pressure fluctuations can be largely prevented.
  • At least one filter is provided in the second line, which filters out the impurities and particles present in the writing liquid.
  • the write head has at least one nozzle which is controlled by a control unit.
  • the control unit is connected to the monitoring device via a second control line, via which control signals for the monitoring device can be routed. If all the nozzles of the Are closed, the control unit sends a corresponding signal to the monitoring device via the second control line, which in turn specifies a higher predetermined pressure limit.
  • This embodiment is advantageous in that the opening of the nozzles also causes a certain pressure drop within the second line. Since this pressure drop should not be regarded as damage to the line, the specified pressure limit is chosen to be correspondingly small.
  • the control unit enables the predetermined pressure limit value to be adapted accordingly, so that even the smallest damage to the second line can be detected.
  • the monitoring device is arranged in a preferred embodiment of the labeling device such that the pressure within the second line is measured directly in front of the write head.
  • the extrusion system according to the invention has a labeling device of the type described above, the labeling device being used to label the extruded material.
  • a secure or leak-proof labeling device is necessary, since often highly inflammable writing fluid is used. Leakage of the writing fluid would contaminate the extruded material, but more serious is that when protective films are applied to the extruded material, static charges can discharge, which ultimately cause the flammable writing fluid to ignite.
  • a labeling device for the operator, the extruded material and the extrusion system represents a significant This danger is eliminated with the help of the labeling device described above.
  • Fig. 1 is a schematic representation of the invention
  • Labeling device Fig. 2, the labeling device of Fig. 1 with bursting second
  • FIG. 3 shows the labeling device of FIG. 1 after the second line has burst
  • FIG. 4 shows a time-pressure diagram for the labeling device according to FIGS. 1 to 3
  • FIG. 5 shows a time-pressure diagram for the labeling device to
  • Fig. 1 in a modified embodiment.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of the labeling device according to the invention.
  • the labeling device according to the invention has a pump 2, which is connected to a writing fluid reservoir 6 via a first line 4.
  • the first line 4 projects into an upper area of the writing liquid container 6, which is filled with a writing liquid 8.
  • the writing liquid 8 can be an ink, such as. B. water-based, ethanol, isopropanol, ethyl acetate, MEK, high temperature or special ink.
  • a second line 10 extends from the writing fluid container 6 to a writing head 12.
  • the writing head 12 has a plurality of nozzles 14 which can be opened or closed by means of a control unit 16.
  • a filter 18 for filtering the writing fluid 8 is also arranged in the second line 10, while a pressure reducing device 20 in the form of a valve is arranged in the first line 4.
  • the pressure switch 24 is on in the illustrated embodiment mechanical switch which is in a first position at a pressure above a predetermined pressure limit value and changes to a second position when the pressure falls below the predetermined pressure limit value.
  • the pressure switch 24 is connected to a shut-off device 28 via a first control line 26, and the pressure switch 24 is also connected to the pump 2 via a further control line 30, the control line 30 being optional.
  • the shut-off element 28 is arranged within the first line 4 and can be transferred from a flow position (FIGS. 1 and 2) to a shut-off position (FIG. 3), in which the pump 2 is blocked and the writing fluid container 6 is vented.
  • Fig. 1 shows the labeling device in normal undisturbed operation.
  • the pump 2 presses air through the first line 4, via the pressure reducing device 20 and the shut-off element 28, which is located in the flow position, into the writing liquid container 6.
  • an air bubble forms, which is due to the pump 2 generated pressure on the underlying writing fluid 8 presses.
  • the writing liquid 8 is driven into the second line 10 up to the writing head 12 and into the third line 22 of the pressure switch 24, the writing liquid 8 being filtered by the filter 18.
  • the pressure within the second or third line 10, 22 is above a predetermined pressure limit value 32 (FIG. 4) when the labeling device is in undisturbed operation.
  • the nozzles 14 are now opened or closed by the control unit 16 depending on which character is to be written on the workpiece.
  • 4 shows in section a of the diagram shown the course 34 of the pressure p in the second or third The line 10, 22 over time t for FIG. 1. The more nozzles 14 are opened, the more the pressure p drops, but does not drop below the predetermined pressure limit value 32, even if all nozzles 14 are open.
  • FIG. 2 shows the labeling device when the second line 10 bursts at a point A at time ti.
  • the pressure p within the second or third line 10, 22 drops, as is shown in section b of the diagram shown in FIG. 4.
  • the pressure switch 24 changes from the first position to the second position described above, whereupon a corresponding signal is sent via the first control line 26 to the Shut-off device 28 is transmitted.
  • the shut-off device 28 is transferred by the signal from the flow position into the shut-off position (FIG. 3).
  • the part of the first line 4 which extends from the pump 2 to the shut-off device 28 is closed, whereas the part of the first line 4 which extends between the shut-off device 28 and the writing fluid container 6 is vented, so that the air can escape from the writing liquid container 6 through the first line 4 and the shut-off element 28 in the direction of the arrow 36.
  • FIG. 4 also shows the case in which there is only one hole in the second line 10, which does not lead to a complete pressure loss (dash-dotted line). In this case too, the labeling device according to the invention reacts in the manner described above.
  • a second control line 38 is provided between the control unit 16 and the pressure switch 24.
  • a corresponding signal can be sent to the pressure switch 24 via the second control line 38, as a result of which the predetermined pressure limit value 40 (FIG. 5) is increased.
  • the predetermined pressure limit value 40 FIG. 5
  • pressure drops can now be registered which are caused by the smallest holes in the second line 10 and not by open nozzles 14.
  • a new signal is emitted via the signal line 38, so that the predetermined pressure limit value 40 is reduced again to the original value.
  • the operating pressure of the writing fluid in the second line was approximately 250 mbar, the predetermined pressure limit being approximately 180 mbar.

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)
  • Package Frames And Binding Bands (AREA)
  • Labeling Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beschriftungsvorrichtung mit einer Pumpe (2), einem Schreibflüssigkeitsbehälter (6) zur Aufnahme einer Schreibflüssigkeit (8) und einem Schreibkopf (12). Zwischen der Pumpe (2) und dem Schreibflüssigkeitsbehälter (6) ist eine erste Leitung (4) angeordnet, durch die die Druckluft der Pumpe (2) in den Schreibflüssigkeitsbehälter (6) gedrückt werden kann. Darüber hinaus ist eine zweite Leitung (10) vorgesehen, durch die die Schreibflüssigkeit (8) aus dem Schreibflüssigkeitsbehälter (6) zu dem Schreibkopf (12) gedrückt werden kann. In der zweiten Leitung (10) ist eine Überwachungseinrichtung (22, 24) zur Messung des Drucks und zum Vergleich des gemessenen Drucks mit einem vorgegebenen Druckgrenzwert vorgesehen. Sollte in der zweiten Leitung (10) ein Loch o. ä. Auftreten, so würde das Unterschreiten des Druckgrenzwertes durch die Überwachungseinrichtung (22, 24) festgestellt, woraufhin der Schreibflüssigkeitsbehälter (6) entlüftet würde. Die Entlüftung des Schreibflüssigkeitsbehälters (6) bewirkt, dass der Druck innerhalb des Schreibflüssigkeitsbehälters (6) abgebaut wird. Somit wird keine Schreibflüssigkeit (8) mehr in die zweite Leitung (10) gedrückt, die ansonsten durch das Loch o.ä. austreten würde. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Extrusionsanlage mit einer solchen Beschriftungsvorrichtung.

Description

Beschriftungsvorrichtung und*
Extrusionsanlage mit einer solchen Beschriftungsvorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Besch iftungsvorrichtung mit einer Pumpe, einem Schreibflussigkeitsbehalter zur Aufnahme einer Schreibflüssigkeit und einem Schreibkopf, wobei eine erste Leitung und eine zweite Leitung vorgesehen ist, durch die Druckluft von der Pumpe in den Schreibflussigkeitsbehalter bzw. die Schreibflüssigkeit zu dem Schreibkopf führbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine Extrusionsanlage mit einer solchen Beschriftungsvorrichtung.
Aus der DE 41 12 033 C2 ist eine Einrichtung zum Schreiben und Zeichnen, insbesondere für einen Plotter bekannt. Die beschriebene Einrichtung weist eine Pumpe, eine Kammer, die von einem beweglichen Kolben in zwei Abschnitte unterteilt ist, und einen Schreibkopf auf. Die Pumpe treibt Druckluft über eine erste Leitung in den ersten Abschnitt der Kammer, so dass Druck auf den Kolben ausgeübt wird. In dem zweiten Abschnitt der Kammer ist die Tinte untergebracht, die aufgrund des durch den Kolben übertragenen Druckes durch eine zweite Leitung zu dem Schreibkopf getrieben wird. In der ersten Leitung ist ein Durcksensor angeordnet, der den Druck innerhalb der ersten Leitung mißt. Ist die Tinte vollständig aus dem zweiten Abschnitt der Kammer gedrückt, so ist der Kolben in eine Position gelangt, in der die Luft aus dem ersten Abschnitt, an dem Kolben vorbei, durch den zweiten Abschnitt, die zweite Leitung und den Schreibkopf nach außen gelangt, so dass ein Druckabfall in der ersten Leitung hervorgerufen wird. Dieser Druckabfall wird mittels eines Drucksensors in der ersten Leitung erfasst, um ein Signal auszugeben, das auf den erschöpften Tintenvorrat hinweist. Die bekannte Einrichtung zum Schreiben und Zeichnen hat den Nachteil, ι dass bei einer Beschädigung der zweiten Leitung, wie z. B. einem Platzen derselben, die Tinte ungehindert ausfließen kann. Dies führt einerseits zu einer Verschmutzung des zu beschriftenden Produktes und andererseits zu einer erhöhten Brandgefahr, wenn eine brennbare Tinte benutzt wird.
Aus der DE 24 28 115 A1 ist eine Beschriftungseinrichtung bekannt, die eine Überwachungseinrichtung zur Messung des Drucks in einem Zuführröhrchen aufweist. Hier sollen Zuführmenge und Zuführdruck geregelt werden.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Beschriftungsvorrichtung zu schaffen, die ein durch eine Leckage o. ä. hervorgerufenes Auslaufen der Schreibflüssigkeit verhindert. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Extrusionsanlage mit einer solchen Beschriftungsvorrichtung zu schaffen.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt an Hand der in Patentanspruch 1 bzw. 9 angegebenen Merkmale.
Die Erfindung schafft eine Beschriftungsvorrichtung mit einer Pumpe, einem Schreibflussigkeitsbehalter zur Aufnahme einer Schreibflüssigkeit und einem Schreibkopf. Zwischen der Pumpe und dem Schreibflussigkeitsbehalter ist eine erste Leitung angeordnet, durch die die Druckluft der Pumpe in den Schreibflussigkeitsbehalter gedrückt werden kann. Darüber hinaus ist eine zweite Leitung vorgesehen, durch die die Schreibflüssigkeit aus dem Schreibflussigkeitsbehalter zu dem Schreibkopf gedrückt werden kann. In der zweiten Leitung ist eine Überwachungseinrichtung zur Messung des Drucks und zum Vergleich des gemessenen Drucks mit einem vorgegebenen Druckgrenzwert vorgesehen. Der Druck innerhalb der zweiten Leitung ist im Betrieb der Beschriftungsvorrichtung und bei intakter zweiter Leitung stets oberhalb des vorgegebenen Druckgrenzwertes. Sollte in der zweiten Leitung ein Loch, ein Riß o. ä. auftreten, so würde das Unterschreiten des Druckgrenzwertes durch den von der Überwachungseinrichtung durchgeführten Vergleich festgestellt, woraufhin der Schreibflussigkeitsbehalter entlüftet wird.
Durch die Überwachung des Drucks in der zweiten Leitung wird somit ein Riß oder Loch in bzw. ein Platzen der zweiten Leitung ermittelt. Durch die nachfolgende Entlüftung des Schreibflussigkeitsbehalters, wird der Druck innerhalb des Schreibflussigkeitsbehalters abgebaut, so dass keine Schreibflüssigkeit mehr in die zweite Leitung gedrückt wird, die ansonsten durch das Loch o. ä. austreten würde.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschriftungsvorrichtung ist in der ersten Leitung ein Absperrorgan vorgesehen, das von einer Durchflußstellung in eine Absperrstellung überführbar ist, in der die Pumpe gesperrt ist und der Behälter entlüftet wird. Ein derartiges Absperrorgan kann beispielsweise von einem Ventil gebildet sein, das innerhalb der ersten Leitung angeordnet ist und diese in Teilleitungen unterteilt. In der Durchflußstellung würde ein solches Ventil die Teilleitungen miteinander verbinden, während in der Absperrstellung die zu der Pumpe führende Teilleitung gesperrt und die zu dem Schreibflussigkeitsbehalter führende Teilleitung entlüftet würde.
Um eine besonders einfache Überwachung des Drucks innerhalb der zweiten Leitung zu ermöglichen, umfaßt die Überwachungseinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform eine von der zweiten Leitung abzweigende dritte Leitung mit einem daran anschließenden Druckschalter. Der Druckschalter ist mit dem Absperrorgan über eine erste Steuerleitung verbunden, über die Steuersignale für das Absperrorgan geleitet werden können. Unter einem Druckschalter ist ein mechanischer Schalter zu verstehen, der bei einem Druck oberhalb des vorgegebenen Druckgrenzwertes in einer ersten Position steht und bei einem Absinken des Druckes unter den vorgegebenen Druckgrenzwert in eine zweite Position übergeht, wobei der Schaltpunkt variabel sein kann. Dies stellt eine besonders einfache Meß- und Vergleichsmethode dar.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschriftungsvorrichtung ist die zweite Leitung derart oberhalb des Schreibflussigkeitsbehalters angeordnet, dass die Schreibflüssigkeit in den entlüfteten Schreibflussigkeitsbehalter zurückfließt. Auf diese Weise ist gewährleistet, dass auch die in der zweiten Leitung vorhandene Schreibflüssigkeit nach dem Entstehen des Lochs o. ä. nicht innerhalb der zweiten Leitung verbleibt und somit ausläuft, sondern aufgrund des Eigengewichtes wieder in den Schreibflussigkeitsbehalter zurückfließt. Voraussetzung hierfür ist allerdings, dass die Kapillarwirkung innerhalb der zweiten Leitung gering ist.
Vorteilhafterweise ist in der ersten Leitung eine Druckminderungseinrichtung vorgesehen, so dass Druckschwankungen weitgehend verhindert werden können.
Um ein Verstopfen des Schreibkopfes bzw. dessen Düsen zu verhindern ist in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung in der zweiten Leitung mindestens ein Filter vorgesehen, der die in der Schreibflüssigkeit vorhandenen Verunreinigungen und Partikel herausfiltert.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschriftungsvorrichtung weist der Schreibkopf mindestens eine Düse auf, die über eine Steuereinheit angesteuert wird. Dies bedeutet, dass die Düse mittels der Steuereinheit geöffnet oder geschlossen wird. Die Steuereinheit ist mit der Überwachungseinrichtung über eine zweite Steuerleitung verbunden, über die Steuersignale für die Überwachungseinrichtung geleitet werden können. Wenn alle Düsen des Schreibkopfes geschlossen sind, sendet die Steuereinheit über die zweite Steuerleitung ein entsprechendes Signal an die Überwachungseinrichtung, die wiederum einen höheren vorgegebenen Druckgrenzwert festlegt. Diese Ausführungsform ist insofern von Vorteil, da auch das Öffnen der Düsen einen bestimmten Druckabfall innerhalb der zweiten Leitung bewirkt. Da dieser Druckabfall nicht als Beschädigung der Leitung gewertet werden soll, ist der vorgegebene Druckgrenzwert entsprechend klein gewählt. Würde nun ein Loch der Größe einer Düsenöffnung innerhalb der zweiten Leitung vorliegen während alle Düsen geschlossen sind, so würde dies nicht registriert, da der vorgegebene Druckgrenzwert zu klein wäre und somit nicht unterschritten würde. Die Steuereinheit ermöglicht eine entsprechende Anpassung des vorgegebenen Druckgrenzwertes, so dass auch kleinste Beschädigungen der zweiten Leitung erfasst werden können.
Um die gesamte Länge der zweiten Leitung wirkungsvoll zu überwachen, ist die Überwachungseinrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform der Beschriftungsvorrichtung derart angeordnet, dass die Messung des Druckes innerhalb der zweiten Leitung unmittelbar vor dem Schreibkopf erfolgt.
Die erfindungsgemäße Extrusionsanlage weist eine Beschriftungsvorrichtung der vorbeschriebenen Art auf, wobei die Beschriftungsvorrichtung der Beschriftung des extrudierten Werkstoffes dient. Insbesondere bei Extrusionsanlagen ist eine sichere bzw. dichte Beschriftungsvorrichtung notwendig, da vielfach mit leicht entzündlicher Schreibflüssigkeit gearbeitet wird. Ein Auslaufen der Schreibflüssigkeit würde den extrudierten Werkstoff verschmutzen, schwerwiegender ist allerdings, dass es beim Aufziehen von Schutzfolien auf den extrudierten Werkstoff zur Entladung statischer Aufladungen kommen kann, die letztlich die Entzündung der brennbaren Schreibflüssigkeit bewirken. Somit stellt eine Beschriftungsvorrichtung für die Bedienungsperson, den extrudierten Werkstoff und die Extrusionsanlage eine erhebliche Gefahrenquelle dar. Mit Hilfe der vorbeschriebenen Beschriftungsvorrichtung ist diese Gefahr beseitigt.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren eingehender erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen
Beschriftungsvorrichtung, Fig. 2 die Beschriftungsvorrichtung von Fig. 1 mit platzender zweiter
Leitung, Fig. 3 die Beschriftungsvorrichtung von Fig. 1 nach dem Platzen der zweiten Leitung, Fig. 4 ein Zeit-Druck-Diagramm für die Beschriftungsvorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 und Fig. 5 ein Zeit-Druck-Diagramm für die Beschriftungsvorrichtung nach
Fig. 1 in einer abgewandelten Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Beschriftungsvorrichtung. Die erfindungsgemäße Beschriftungsvorrichtung weist eine Pumpe 2 auf, die über eine erste Leitung 4 mit einem Schreibflussigkeitsbehalter 6 verbunden ist. Die erste Leitung 4 ragt dabei in einen oberen Bereich des Schreibflussigkeitsbehalter 6, der mit einer Schreibflüssigkeit 8 gefüllt ist. Die Schreibflüssigkeit 8 kann eine Tinte sein, wie z. B. Wasserbasis-, Ethanol-, Isopropanol-, Ethyl-Acetat-, MEK-, Hochtemperatur- oder Sondertinte. Aus dem Schreibflussigkeitsbehalter 6 erstreckt ausgehend von dem unteren Bereich desselben eine zweite Leitung 10 zu einem Schreibkopf 12. Der Schreibkopf 12 weist mehrere Düsen 14 auf, die mittels einer Steuereinheit 16 geöffnet bzw. geschlossen werden können. In der zweiten Leitung 10 ist ferner ein Filter 18 zur Filterung der Schreibflüssigkeit 8 angeordnet, während in der ersten Leitung 4 eine Druckminderungseinrichtung 20 in Form eines Ventiles angeordnet ist.
Von der zweiten Leitung 10 zweigt unmittelbar vor dem Schreibkopf 12 eine dritte Leitung 22 ab, die sich zu einem Druckschalter 24 erstreckt. Der Druckschalter 24 ist in der dargestellten Ausführungsform ein mechanischer Schalter, der bei einem Druck oberhalb eines vorgegebenen Druckgrenzwertes in einer ersten Position steht und bei einem Absinken des Druckes unter den vorgegebenen Druckgrenzwert in eine zweite Position übergeht. Der Druckschalter 24 ist über eine erste Steuerleitung 26 mit einem Absperrorgan 28 verbunden, außerdem ist der Druckschalter 24 über eine weitere Steuerleitung 30 mit der Pumpe 2 verbunden, wobei die Steuerleitung 30 fakultativ ist. Das Absperrorgan 28 ist innerhalb der ersten Leitung 4 angeordnet und kann von einer Durchflußstellung (Fig. 1 und 2) in eine Absperrstellung (Fig. 3) überführt werden, in der die Pumpe 2 gesperrt ist und der Schreibflussigkeitsbehalter 6 entlüftet wird.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 wird im folgenden die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Beschriftungsvorrichtung erläutert.
Fig. 1 zeigt die Beschriftungsvorrichtung bei normalem ungestörten Betrieb. Die Pumpe 2 drückt Luft durch die erste Leitung 4, über die Druckminderungseinrichtung 20 und das Absperrorgan 28, das sich in der Durchflußstellung befindet, in den Schreibflussigkeitsbehalter 6. Im oberen Bereich des Schreibflussigkeitsbehalters 6 bildet sich eine Luftblase aus, die aufgrund des durch die Pumpe 2 erzeugten Druckes auf die darunterliegende Schreibflüssigkeit 8 drückt. Durch diesen Druck wird die Schreibflüssigkeit 8 in die zweite Leitung 10 bis zum Schreibkopf 12 und in die dritte Leitung 22 des Druckschalters 24 getrieben, wobei eine Filterung der Schreibflüssigkeit 8 durch den Filter 18 erfolgt. Der Druck innerhalb der zweiten bzw. dritten Leitung 10,22 liegt bei ungestörtem Betrieb der Beschriftungsvorrichtung oberhalb eines vorgegebenen Druckgrenzwertes 32 (Fig. 4). Zum Beschriften des (nicht dargestellten) Werkstückes, werden nun die Düsen 14 durch die Steuereinheit 16 in Abhängigkeit davon geöffnet oder geschlossen, welches Zeichen auf das Werkstück geschrieben werden soll. Fig. 4 zeigt im Abschnitt a des dargestellten Diagramms den Verlauf 34 des Drucks p in der zweiten bzw. dritten Leitung 10,22 über der Zeit t für Fig. 1. Je mehr Düsen 14 geöffnet sind, um so stärker fällt der Druck p ab, sinkt jedoch - selbst wenn alle Düsen 14 geöffnet sind - nicht unter den vorgegebenen Druckgrenzwert 32.
Fig. 2 zeigt die Beschriftungsvorrichtung bei einem Platzen der zweiten Leitung 10 an einer Stelle A zum Zeitpunkt ti. Durch das Austreten der Schreibflüssigkeit 8 an der Stelle A sinkt der Druck p innerhalb der zweiten bzw. dritten Leitung 10,22 ab, wie dies im Abschnitt b des in Fig. 4 dargestellten Diagramms dargestellt ist.
Sobald der Druck p innerhalb der zweiten bzw. dritten Leitung 10,22 unter den Druckgrenzwert 32 sinkt (t2) geht der Druckschalter 24 von der ersten Position in die oben beschriebene zweite Position über, woraufhin ein entsprechendes Signal über die erste Steuerleitung 26 an das Absperrorgan 28 übermittelt wird. Das Absperrorgan 28 wird durch das Signal von der Durchflußstellung in die Absperrstellung überführt (Fig. 3). In der Absperrstellung wird der Teil der ersten Leitung 4, der sich von der Pumpe 2 bis zu dem Absperrorgan 28 erstreckt, verschlossen, wohingegen der Teil der ersten Leitung 4, der sich zwischen dem Absperrorgan 28 und dem Schreibflussigkeitsbehalter 6 erstreckt, entlüftet wird, so dass die Luft aus dem Schreibflussigkeitsbehalter 6 durch die erste Leitung 4 und das Absperrorgan 28 in Richtung des Pfeiles 36 entweichen kann. Durch die Entlüftung des Schreibflussigkeitsbehalters 6 und die höhere Anordnung der zweiten Leitung 10 oberhalb des Schreibflussigkeitsbehalters 6, kann die Schreibflüssigkeit 8 aus der zweiten Leitung 10 wieder in den Schreibflussigkeitsbehalter 6 zurückfließen. Ein weiteres Auslaufen der Schreibflüssigkeit 8 an der Stelle A wird somit verhindert. Gleichzeitig mit dem Signal über die Signalleitung 26 kann auch ein Signal über die Signalleitung 30 gesandt werden, so dass die Pumpe 2 die Förderung einstellt. Dies ist allerdings nicht unbedingt erforderlich, da die Zufuhr von weiterer Druckluft ohnehin durch das Absperrorgan 28 in der Absperrstellung unterbunden wird. In Fig. 4 ist weiterhin der Fall dargestellt, dass lediglich ein Loch in der zweiten Leitung 10 auftritt, das nicht zu einem vollständigen Druckverlust führt (strichpunktierte Darstellung). Auch in diesem Fall reagiert die erfindungsgemäße Beschriftungsvorrichtung in der vorbeschriebenen Weise.
Abschließend sei eine vorteilhafte Abwandlung der vorbeschriebenen Beschriftungsvorrichtung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist zwischen der Steuereinheit 16 und dem Druckschalter 24 eine zweite Steuerleitung 38 vorgesehen. Wenn alle Düsen 14 des Schreibkopfes 12 von der Steuereinheit 16 geschlossen sind, so kann über die zweite Steuerleitung 38 ein entsprechendes Signal an den Druckschalter 24 ergehen, wodurch der vorgegebene Druckgrenzwert 40 (Fig. 5) erhöht wird. Selbst in den Abschnitten c, in denen alle Düsen 14 geschlossen sind und der Druckgrenzwert 40 somit erhöht ist, können nun Druckabfälle registriert werden, die durch kleinste Löcher in der zweiten Leitung 10 und nicht von offenen Düsen 14 hervorgerufen werden. Bevor die Öffnung einzelner Düsen 14 wieder erfolgt, ergeht ein erneutes Signal über die Signalleitung 38, so dass der vorgegebene Druckgrenzwert 40 wieder auf den ursprünglichen Wert gesenkt ist..
In einem seitens der Anmelderin durchgeführten Experiments betrug der Betriebsdruck der Schreibflüssigkeit in der zweiten Leitung ca. 250 mbar, wobei der vorgegebene Druckgrenzwert ungefähr bei 180 mbar lag.

Claims

Patentansprüche
1. Beschriftungsvorrichtung mit einer Pumpe (2), einem Schreibflussigkeitsbehalter (6) zur Aufnahme einer Schreibflüssigkeit und einem Schreibkopf (12), wobei eine erste Leitung (4), durch die Druckluft von der Pumpe (2) in den Schreibflussigkeitsbehalter (6) führbar ist, und eine zweite Leitung (10) vorgesehen ist, durch die die Schreibflüssigkeit zu dem Schreibkopf (12) führbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungseinrichtung (22,24) zur Messung des Drucks in der zweiten Leitung (10) und zum Vergleich des gemessenen Druckwertes mit einem vorgegebenen Druckgrenzwert (32,40) vorgesehen ist, so dass ein auf eine Leckage in der zweiten Leitung (10) zurückzuführender Druckabfall erfaßbar ist, wobei der Schreibflussigkeitsbehalter (6) bei Unterschreitung des vorgegebenen Druckgrenzwertes (32,40) entlüftet wird.
2. Beschriftungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Leitung (4) ein Absperrorgan (28) vorgesehen ist, das von einer Durchflußstellung in eine Absperrstellung überführbar ist, in der die Pumpe (2) gesperrt ist und der Schreibflussigkeitsbehalter (6) entlüftet wird.
3. Beschriftungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (22,24) eine von der zweiten Leitung (10) abzweigende dritte Leitung (22) mit einem daran anschließenden Druckschalter (24) umfaßt, der mit dem Absperrorgan (28) über eine erste Steuerleitung (26) verbunden ist, über die Steuersignale für das Absperrorgan (28) leitbar sind.
4. Beschriftungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Leitung (10) derart oberhalb des Schreibflussigkeitsbehalters (6) angeordnet ist, dass die Schreibflüssigkeit in den entlüfteten Schreibflussigkeitsbehalter (6) zurückfließt.
5. Beschriftungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Leitung (4) eine Druckminderungseinrichtung (20) vorgesehen ist.
6. Beschriftungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der zweiten Leitung (10) mindestens ein Filter (18) vorgesehen ist.
7. Beschriftungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schreibkopf (12) mindestens eine Düse (14) aufweist, die über eine Steuereinheit (16) ansteuerbar ist, wobei die Steuereinheit (16) mit der Überwachungseinrichtung (22,24) über eine zweite Steuerleitung (38) verbunden ist, über die Steuersignale für die Überwachungseinrichtung (22,24) leitbar sind, mittels derer der vorgegebene Druckgrenzwert (32,40) in Abhängigkeit davon einstellbar ist, ob die Düsen (14) geöffnet oder geschlossen sind.
8. Beschriftungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (22,24) derart angeordnet ist, dass die Messung des Druckes innerhalb der zweiten Leitung (10) unmittelbar vor dem Schreibkopf (12) erfolgt. Extrusionsanlage mit einer Beschriftungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Beschriftung eines extrudierten Werkstoffes.
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