Einrichtung zum Anbringen eines Aufdrucks

Abstract

 Eine Einrichtung zum Anbringen eines Aufdrucks, insbesondere eines Identifikationscodes, an einer Hülse (6), insbesondere eines Garnträgers, umfasst eine Druckeinrichtung (9) mit einem Druckkopf (28) zur Anbringung des in Umfangsrichtung der Hülse (6) verlaufenden Aufdrucks und einen Drehantrieb (7), von dem die Hülse (6) für die Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und der Hülse über den zu bedruckenden Bereich um ihre Längsachse (20) drehbar ist. Zum Aufbringen des Aufdrucks auf die innere Mantelfläche (21) der Hülse (6) ist der Druckkopf (28) zumindest in den Randbereich der Hülsenöffnung (19) einfahrbar. Zur Drehung der Hülse (6) um ihre Längsachse (20) beim Aufbringen des Aufdrucks ist der Drehantrieb (7) der Hülse (6) von der dem Druckkopf (28) in achsialer Richtung der Hülse (6) gegenüberliegenden Seite der Hülse (6) her mit der Hülse (6) in Eingriff bringbar. Zur Führung der Hülse (6) bei ihrer Drehung um ihre Längsachse (20) sind Führungsbacken (8) an den Außenumfang der Hülse (6) anstellbar, welche frei drehbar gelagerte Rollen oder Walzen (23) aufweisen, die im an den Außenumfang der Hülse (6) angestellten Zustand der Führungsbacken (8) an der äußeren Mantelfläche (25) der Hülse (6) abrollen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Anbringen eines Aufdrucks, insbesondere eines Identifikationscodes, an einer Hülse, insbesondere eines Garnträgers, umfassend eine Druckeinrichtung mit einem Druckkopf zur Anbringung des in Umfangsrichtung der Hülse verlaufenden Aufdrucks und einem Drehantrieb, von dem die Hülse für die Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und der Hülse über den zu bedruckenden Bereich um ihre Längsachse drehbar ist.

[0002] Durch die Anbringung eines Identifikationscodes an einer Hülse kann, insbesondere im Fall von späteren Reklamationen, der Produktionszeitpunkt und die Maschine, auf welcher die Produktion stattgefunden hat, nachverfolgt werden. Zur Aufbringung eines Identifikationscodes, der üblicherweise in Form eines Strichcodes ausgeführt ist, werden herkömmlicherweise Tintenstrahldrucker eingesetzt, deren Druckkopf an die äußere Mantelfläche der Hülse herangeführt wird. Die Hülsenöffnung wird hierbei von einem die Hülse tragenden Kern durchsetzt, mit dem die Hülse zur Aufbringung der Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und der Hülse um ihre Längsachse drehbar ist. Nachteilig bei einem solchen auf die äußere Mantelfläche der Hülse aufgebrachten Aufdruck ist unter anderem die mangelnde Festigkeit der Tinte des Aufdrucks gegenüber Flüssigkeiten. Wenn beispielsweise eine als Garnträger ausgebildete Hülse mit einem Faden bespult wird, der mit Spulöl versehen ist, so kann es hierbei im Berührungsbereich des Fadens mit dem bedruckten Abschnitt der Hülse zu einer Verfärbung des Fadens kommen. Auch werden Garnträger mit einer relativ großen Anzahl von unterschiedlichen Farben ihrer äußeren Mantelflächen hergestellt, welche zur Kennzeichnung des aufgespulten Garns dienen. Da der auf die Hülse aufgebrachte Aufdruck gut lesbar sein soll, muss die Farbe, mit der die Hülse bedruckt wird, entsprechend oft gewechselt werden.

[0003] Aus der DE 42 16 286 A1 geht ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kennzeichnung von Garnträgern hervor. Es werden hierbei ein oder mehrere Farbringe und/oder ein oder mehrere Etiketten auf die Außenseite der Hülse in ihren Endbereichen aufgebracht. Hierzu wird die Hülse einer Walzenrollier- und Etikettierstation zugeführt. Die Farbringe werden durch rotierende, zur Anlage an die äußere Oberfläche der Hülse gebrachte Farbrollen aufgebracht und die Etiketten werden mittels einer Etikettiereinrichtung aufgebracht.

[0004] Aus der DE 32 04 243 A1 und der US 6,527,181 B1 geht die Anbringung von Markierungen an Papierrollen und anderen Gegenständen an einer Stirnseite hervor.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, eine verbesserte Einrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, durch welche die genannten Nachteile vermieden werden. Erfindungsgemäß gelingt dies durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

[0006] Die Hülse wird somit von bezogen auf ihre achsiale Richtung gegenüberliegenden Seiten her einerseits angetrieben, andrerseits mit einem Aufdruck auf ihre innere Mantelfläche versehen, wobei sie durch die an ihren Außenumfang angestellten Führungsbacken geführt ist. Es ist dabei ein Hochpräzisionsdruck anbringbar, insbesondere ein optisch lesbarer Strichcode bzw. Barcode.

[0007] Vorteilhafterweise kann eine erfindungsgemäße Einrichtung in einfacher Weise in bestehende Fertigungsanlagen für Hülsen, in welchen derartige Hülsen in einem Endlosverfahren hergestellt werden, integriert werden. Es ist bekannt und üblich, bei solchen Fertigungsanlagen Nachbearbeitungsstationen mit Drehantrieben vorzusehen, z. B. um im Randbereich der äußeren Mantelfläche der Hülse eine Rille anzubringen. Hierzu wird die Hülse mittels des einseitig in die Hülsenöffnung ragenden Drehantriebs gedreht und auf der gleichen achsialen Seite der Hülse im Randbereich derselben ein entsprechendes Werkzeug an die äußere Mantelfläche der Hülse angedrückt. Die Drehzahl des Drehantriebs ist hierbei ungeregelt. Eine solche herkömmliche Nachbearbeitungsstation kann relativ einfach zur Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung für die Anbringung eines Hülseninnenaufdrucks adaptiert werden.

[0008] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1

eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung;

die Fig. 2

und 3 detailliertere perspektivische Darstellungen der erfindungswesentlichen Teile in der passiven Übergabeposition (Fig. 2) und der aktiven Druckposition (Fig. 3);

Fig. 4

eine perspektivische Darstellung der Führungsbacken, wobei die Teile teilweise nach Art einer Explosionsdarstellung auseinandergezogen sind;

Fig. 5

eine perspektivische Darstellung der Hülse und des Drehkopfes des Drehantriebs;

Fig. 6

eine Ansicht des Drehkopfes;

Fig. 7

einen Längsmittelschnitt der Hülse und des Drehkopfes (Schnittlinie AA von Fig. 6) in der ausgefahrenen Position des Drehkopfes und

Fig. 8

einen Längsmittelschnitt der Hülse und des Drehkopfes (Schnittlinie BB von Fig. 6) in der eingefahrenen Position des Drehkopfes.

[0009] Bei der schematischen Darstellung gemäß Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Einrichtung Teil einer Fertigungsanlage, in welcher Hülsen, und zwar insbesondere hülsenförmige Garnträger, in einem Endlosverfahren hergestellt werden. Die Arbeitsstationen 1, in welchen die Hülsen durch Spiralwicklung hergestellt und in der Folge abgelängt werden, sind in Fig. 1 nicht im Einzelnen dargestellt und können in konventioneller Form ausgebildet sein. Die erfindungsgemäße Einrichtung stellt eine Nachbearbeitungsstation dieser Arbeitsstationen 1 dar. Die Hülsen verlassen die Arbeitsstationen 1 in Richtung ihrer Längsachse (entsprechend der Richtung des Pfeils 2 in Fig. 1) und werden an eine Fördereinrichtung 3 übergeben, in der sie quer zu ihrer Längsrichtung transportiert werden. Diese Fördereinrichtung 3 kann von zwei parallel zueinander angeordneten und umlaufenden Ketten 4 mit nach oben abstehenden Zähnen 5 gebildet werden, zwischen denen die Hülsen 6, von denen in Fig. 1 nur eine dargestellt ist, liegen. Von dieser Fördereinrichtung 3 werden die Hülsen 6 der erfindungsgemäßen Einrichtung zum Anbringen eines Innenaufdrucks zugeführt.

[0010] Diese Einrichtung umfasst einen Drehantrieb 7, Führungsbacken 8 und eine Druckeinrichtung 9. Beim schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind zwei erfindungsgemäße Einrichtungen nacheinander angeordnet, um die innere Mantelfläche der Hülse im Bereich ihrer beiden achsialen Randbereiche jeweils mit einem Aufdruck zu versehen.

[0011] Der Drehantrieb 7 weist einen in seiner Drehzahl gesteuerten bzw. geregelten Antriebsmotor 10 und einen an einer angetriebenen Welle 11 angebrachten Drehkopf 12 auf. Der aus den Fig. 5 bis 8 im Einzelnen ersichtliche Drehkopf weist mehrere, im gezeigten Ausführungsbeispiel vier, in Umfangsrichtung voneinander beabstandete frei drehbar gelagerte Rollen 13 auf. Die Drehachsen 14 der Rollen 13 (Fig. 6) sind senkrecht zur Drehachse 15 des Drehkopfes 12 bzw. zur Längsachse 20 der Hülse 6 und senkrecht zur radialen Richtung des Drehkopfes 12 bzw. der Hülse 6 ausgerichtet. Die Rollen 13 sind an Armen 16 drehbar gelagert, welche gegenüber dem Körper 17 des Drehkopfes 12 verschwenkbar sind. Zwischen dem Körper 17 und einem jeweiligen Arm 16 angeordnete Federn 18 beaufschlagen den Arm 16 in seine vollständig nach außen verschwenkte Position (die von einem entsprechenden Anschlag begrenzt wird).

[0012] Beim Einschieben des Drehkopfes 12 in die Hülsenöffnung 19, und zwar in Richtung der Längsachse 20 der Hülse 6, wobei die Drehachse 15 des Drehkopfes 12 und die Längsachse 20 der Hülse 6 miteinander fluchten, werden die Rollen 13 gegen die Kraft der Federn 18 etwas nach innen verschwenkt und werden somit von den Federn 18 gegen die innere Mantelfläche 21 der Hülse gedrückt. Das Einschieben des Drehkopfes 12 in die Hülsenöffnung 19 wird durch einen Anschlag 22 des Drehkopfes 12 begrenzt. Im vollständig in die Hülse eingeschobenen Zustand des Drehkopfes 12, in welchem der Anschlag 22 stirnseitig an der Hülse 6 anliegt, ragt der Drehkopf somit in den randseitigen Abschnitt der Hülsenöffnung 19 und greift über die Rollen 13 an der inneren Mantelfläche 21 der Hülse an. Bei einer Drehung des Drehkopfes 12 in dieser mit der Hülse in Eingriff stehenden Position wird die Hülse 6 vom Drehkopf mitgenommen und um Ihre Längsachse 20 gedreht.

[0013] Zur exakten Führung der Hülse bei ihrer Drehung mittels des an der einen Längsseite mit der Hülse in Eingriff stehenden Drehkopfes 12 sind die Führungsbacken 8 vorgesehen, die zwischen einer von der Hülse 6 abgehobenen und einer an den Außenumfang der Hülse angestellten Position verfahrbar sind. Es sind hierbei im gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Führungsbacken 8 vorhanden, die oberhalb und unterhalb der Hülse angeordnet sind und jeweils eine etwa halbkreisförmige Aufnahme für die Hülse aufweisen. Die Führungsbacken 8 weisen jeweils mindestens eine frei drehbar gelagerte Rolle oder Walze 23 auf, die über die Wand 24 der Aufnahme vorsteht und deren Achse 23 parallel zur Längsachse 20 der Hülse 6 liegt. Im an den Außenumfang der Hülse 6 angestellten Zustand der Führungsbacken 8 rollen die Rollen oder Walzen 23 an der äußeren Mantelfläche 25 der Hülse 6 ab. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, weisen die Führungsbacken 8 jeweils einen Backenkörper 26 und beidseitig mit diesem verbundene Lagerplatten 27 auf, welche die Achsen der hier als Gummiwalzen ausgebildeten Walzen 23 aufnehmen. Die Halterungen der Führungsbacken 8 und Stellantriebe zum Verfahren der Führungsbacken 8 zwischen ihrer von den Hülsen 6 abgehobenen Position (Fig. 2) und ihrer an die Hülsen angestellten Position (Fig. 3) sind in den Zeichnungen der Einfachheit halber nicht dargestellt.

[0014] Wenn die Rollen bzw. Walzen 23 über eine insgesamt relativ große Anlagefläche an der äußeren Mantelfläche 25 der Hülse anliegen, so kommt es durch die Führung der Hülse am Außenumfang bei ihrer Drehung zu keiner Beeinträchtigung der äußeren Mantelfläche 25 der Hülse, beispielsweise wird eine vorhandene Aufrauung der äußeren Mantelfläche nicht geglättet.

[0015] Die Druckeinrichtung 9 weist einen Druckkopf 28 auf, der zum Aufbringen des Aufdrucks auf die innere Mantelfläche 21 der Hülse in den Randbereich der Hülsenöffnung einfahrbar ist. Zum Verfahren des Drehantriebs 7 und des Druckkopfes 28 zwischen ihren zurückgezogenen passiven Positionen und ihren aktiven Positionen beim Aufbringen des Aufdrucks können diese beispielsweise auf einem entlang von Führungsschienen 29 gegenüber einer Grundplatte 30 verfahrbaren Schlitten 31 angebracht sein, der mittels eines in Fig. 1 schematisch als Kolben-Zylinder-Einheit dargestellten Stellantriebes 32 in Richtung der Längsachsen 20 der von der Fördereinrichtung 3 zugeführten Hülsen verstellbar ist.

[0016] Zum Aufbringen eines Aufdrucks auf eine von der Fördereinrichtung 3 zugeführten Hülse wird diese zunächst in den Bereich zwischen den Drehantrieb 7 und die Druckeinrichtung 9 eingefahren, wobei der Drehkopf 12 und der Druckkopf 28 noch von der Hülse 6 zurückgefahren sind und die Führungsbacken 8 von der Hülse 6 abgehoben sind (Fig. 2). In der Folge werden der Drehkopf 12 und der Druckkopf 28 in die gegenüberliegenden längsseitigen Endbereiche der Hülsenöffnung 19 eingefahren und die Führungsbacken 8 werden an den Außenumfang der Hülse 6 angestellt (Fig. 3). Die Hülse 6 wird in der Folge mittels des in seiner Geschwindigkeit gesteuerten bzw. geregelten Drehantriebes 7 mit einer definierten Geschwindigkeit um ihre Längsachse 20 gedreht, wobei mittels des Druckkopfes 28 der in Umfangsrichtung verlaufende Aufdruck auf der inneren Mantelfläche 21 der Hülse aufgebracht wird. Es ist auf diese Weise insbesondere optisch lesbarer Barcode aufdruckbar.

[0017] In der Folge wird die Hülse 6 zur zweiten Druckstation weitergefördert, bei der ein Aufdruck des Barcodes im Randbereich der inneren Mantelfläche 21 auf der gegenüberliegenden Seite der Hülse 6 erfolgt.

[0018] Unterschiedliche Modifikationen des gezeigten Ausführungsbeispiels, beispielsweise hinsichtlich der Ausbildung des Drehkopfes oder der Anzahl und Anordnung der Rollen bzw. Walzen 23 in Führungsbacken sind denkbar und möglich ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

zu den Hinweisziffern:

[0019] 

1

Arbeitsstationen

2

Pfeil

3

Fördereinrichtung

4

Kette

5

Zahn

6

Hülse

7

Drehantrieb

8

Führungsbacke

9

Druckeinrichtung

10

Antriebsmotor

11

Welle

12

Drehkopf

13

Rolle

14

Drehachse

15

Drehachse

16

Arm

17

Körper

18

Feder

19

Hülsenöffnung

20

Längsachse

21

innere Mantelfläche

22

Anschlag

23

Walze

24

Wand

25

äußere Mantelfläche

26

Backenkörper

27

Lagerplatte

28

Druckkopf

29

Führungsschiene

30

Grundplatte

31

Schlitten

32

Stellantrieb

Ansprüche

1. Einrichtung zum Anbringen eines Aufdrucks, insbesondere eines Identifikationscodes, an einer Hülse (6), insbesondere eines Garnträgers, umfassend eine Druckeinrichtung (9) mit einem Druckkopf (28) zur Anbringung des in Umfangsrichtung der Hülse (6) verlaufenden Aufdrucks und einem Drehantrieb (7), von dem die Hülse (6) für die Relativbewegung zwischen dem Druckkopf und der Hülse über den zu bedruckenden Bereich um ihre Längsachse (20) drehbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufbringen des Aufdrucks auf die innere Mantelfläche (21) der Hülse (6) der Druckkopf (28) zumindest in den Randbereich der Hülsenöffnung (19) einfahrbar ist, dass zur Drehung der Hülse (6) um ihre Längsachse (20) beim Aufbringen des Aufdrucks der Drehantrieb (7) der Hülse (6) von der dem Druckkopf (28) in achsialer Richtung der Hülse (6) gegenüberliegenden Seite der Hülse (6) her mit der Hülse (6) in Eingriff bringbar ist und dass zur Führung der Hülse (6) bei ihrer Drehung um ihre Längsachse (20) Führungsbacken (8) an den Außenumfang der Hülse (6) anstellbar sind, welche frei drehbar gelagerte Rollen oder Walzen (23) aufweisen, die im an den Außenumfang der Hülse (6) angestellten Zustand der Führungsbacken (8) an der äußeren Mantelfläche (25) der Hülse (6) abrollen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (7) in achsialer Richtung der Hülse zwischen der von der Hülse (6) abgehobenen Position und der mit der Hülse (6) in Eingriff stehenden Position verfahrbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (7) in seiner mit der Hülse (6) in Eingriff stehenden Position in die Hülsenöffnung (19) ragt und an der inneren Mantelfläche (21) der Hülse (6) angreift.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (7) Rollen (13) aufweist, welche in ihrer mit der Hülse (6) in Eingriff stehenden Position von Federn (18) beaufschlagt an der inneren Mantelfläche (21) der Hülse (6) anliegen.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachsen (14) der Rollen senkrecht zur Längsachse (20) der Hülse (6) und senkrecht zur radialen Richtung der Hülse (6) stehen.

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rollen (13) an gegenüber einem Körper (17) eines Drehkopfs (12) des Drehantriebs (7) gegen die Kraft der Federn (18) verschwenkbar gelagerten Armen (16) drehbar gelagert sind.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehantrieb (7) einen Anschlag (22) aufweist, der das Einschieben in die Hülsenöffnung (19) durch stirnseitige Anlage an der Hülse (6) begrenzt.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckeinrichtung (9) ein Tintenstrahldrucker ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an den Führungsbacken (8) mindestens drei Rollen oder Walzen (23) drehbar gelagert sind, die in Umfangsrichtung der Hülse (6) um jeweils weniger als 180° voneinander beabstandet an der äußeren Mantelfläche (25) der Hülse (6) anliegen.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsbacken (8) im Querschnitt teilkreisförmige Aufnahmen aufweisen, die die Hülse insgesamt ringförmig umgeben, wobei jede Aufnahme mindestens eine über die Wand (24) der Aufnahme vorstehende drehbar gelagerte Rolle oder Walze (23) aufweist.

11. Einrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Führungsbacken (8) vorgesehen sind, die jeweils eine im Querschnitt halbkreisförmige Aufnahme für die Hülse (6) aufweisen.

12. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Aufnahmen zwei drehbar gelagerte Rollen oder Walzen (23) aufweist, die über die Wand (24) der Aufnahme vorstehen.

Zeichnung