Hitzefeste Kabelmarkierung

Die Temperaturanforderungen an die Kabel macht eine spezielle Isolierung mit Glasseidengewebe notwendig und stellt hohe Anforderungen an die Temperaturfestigkeit und Klebkraft der Etiketten. Der Druck- und Appliziervorgang wurde mit dem Drucker/Applikator Wraptor von Brady automatisiert. Verwendet wird das Etikettenmaterial B-499 aus Nylongewebe.

Mickenhagen in Lüdenscheid entwickelt und fertigt seit über 60 Jahren Heizkörper und komplette Heizsysteme sowie die zugehörige Mess- und Regeltechnik für industrielle Anwendungen. Das Programm umfasst Standard-Heizelementen für die unterschiedlichsten Einsatzbereiche und Sonderlösungen für Forschung und Entwicklung.

Zum Fertigungsprogramm zählen unter anderem Düsen-Heizelemente für Kunststoff-Spritzgussmaschinen, Mikanit- und Keramik-Heizelemente, Isoliermanschetten, Werkzeug-Heizpatronen, Rohheizkörper und Silikon-Heizelemente, neben spezifisch auf dieses Angebot abgestimmten Temperaturfühlern und Kalibriersystemen.

Speziell für die Bestückung von Kunststoff-Spritzmaschinen liefert Mickenhagen unter anderem ringförmige Heizbänder mit 45 mm Durchmesser und 40 mm Breite, die die Spritzdüsen manschettenförmig umgeben und das per Schneckenförderer herantransportierte Granulat aufheizen und plastifizieren. Dabei kann das Heizelement Temperaturen von 500°C erreichen.

Versorgt werden die Heizelemente über Kabel mit drei Leitern (230 V~ Phase, Nulleiter und Erdleitung), die per Crimpverbindung fest angeschlossen sind. Kabel und Heizelement bilden somit eine Einheit, die sich herstellerseitig als Ganzes kennzeichnen lässt. Die Kabellängen liegen zwischen 50 cm und 3 m.

Die Kabel müssen hinsichtlich der Temperaturfestigkeit besonderen Ansprüchen genügen. Eine Isolierung mit PVC widersteht Temperaturen bis 110 °C, Silikon und Teflon reichen bis 220 °C. Deshalb greift Mickenhagen auf eine anspruchsvolle Glasseidenumwicklung der einzelnen Nickel-Leiter zurück. Das funktioniert bis zu 350 °C. Die Glasseide ist allerdings nicht abriebfest. Deshalb wird das Kabel mit einem Drahtgeflecht aus Edelstahl umgeben und dadurch mechanisch geschützt, womit es gleichzeitig auch eine gewisse Flexibilität erhält. „Das ist“, sagt Achim Rittinghaus, Geschäftsführer von Mickenhagen, „eine im Hochtemperaturbereich weithin etablierte Technik.“

Schwierig wird es, wenn ein solches Kabel markiert werden soll. Auf dem Drahtgeflecht klebt kein reguläres Etikett zuverlässig und dauerhaft, weil die Klebfläche nicht ausreichend ist. Die Markierung mit der Angabe der Versorgungsspannung und der Leistung ist jedoch zwingend erforderlich.

„Früher haben wir das Heizelement selbst markiert“, sagt Rittinghaus. Dabei schied die Alternative Lasermarkierung aus. Sie erzeugt die Zeichen als gut erkennbare Anlauffarben. Allerdings laufen die Heizelemente von Mickenhagen im Betrieb insgesamt dunkel an – die Markierungen werden unleserlich. Somit blieb nur die Nadelmarkierung der Heizelemente, ebenfalls in einem 5×7-Punkt-Matrixmuster. Auch das erfordert hohen manuellen Allerdings sind insbesondere die Spritzdüsen-Heizelemente nach längerem Gebrauch so sehr mit Kunststoff überspritzt, dass auch die eingeprägten Markierungen nicht mehr erkennbar sind.

Deswegen, so Rittinghaus, hat sich Mickenhagen zur Markierung des Kabels anstelle des Heizelements entschlossen. Wegen der festen Verbindung von Kabel und Heizelement gelten als eindeutig identifizierbare Einheit. Sollte aus irgendeinem betrieblichen Grund das Kabel mit der Markierung abgeschnitten werden, erlischt die Hersteller-Garantie für das Heizelement.

Die Temperaturen der Kabel bleiben in einer gewissen Entfernung vom Heizelement unterhalb etwa 150 °C. Bei langen Versorgungskabeln, bis zu 3 m, werden zwei identische Kabelmarkierungen angebracht, die erste etwa 300 mm von Heizelement entfernt, die zweite in der Nähe oder innerhalb des Anschlusskastens der Versorgung. „Dann kann der Betriebselektriker beim Ersatz eines Heizelementes problemlos die notwendigen Bestelldaten erkennen“, sagt Rittinghaus. „Das macht so außer uns niemand.“

Für die Kabelmarkierung, so Rittinghaus, hat sich die Wraptor-Etikettierungslösung von Brady am besten bewährt. Sie wird seit knapp zwei Jahren eingesetzt. Der Wraptor bedruckt und umwickelt die Anschlusskabel automatisch in nur fünf Sekunden – also nicht nur wesentlich schneller als beim mechanischen Prägen der Markierungen auf den Elementen, sondern auch bis zu zehn Mal schneller im Vergleich zum üblichen manuellen Drucken und Anbringen von Kabeletiketten. „Da spielt jede Minute eine große Rolle“, sagt Rittinghaus. „Deshalb müssen die Kosten der Markierung im Verhältnis zum Preis des Produkts stehen.“ Bei einem Preis von ca. 90 Euro pro Heizelement keine leicht zu bewältigende Aufgabe.

Zudem ist der Wraptor mit einer Farbband-Sparfunktion ausgestattet, die minimalen Farbbandverbrauch gewährleistet. Brady bietet für den Wraptor zwei Etikettenmaterialen in jeweils verschiedenen Größen, passend zum Kabeldurchmesser an. Einzeladern und Kabel zwischen 1,53 und 15,24 mm können damit ohne Veränderung der Einstellungen oder Werkzeugwechsel verarbeitet werden.

Die mit Brady erarbeitete Lösung ermöglicht MIckenhagen somit auch die Automatisierung der Heizelement-Markierung – bei einem Durchsatz von 30.000 Etiketten pro Jahr rechnet sich das. Das gilt insbesondere für das Drahtgeflecht der Kabel, das die Anbringung von Etiketten erschwert. In dieser Applikation kommt das Brady-Etikettenmaterial B-499 zum einsatz. Dashochwertige Material aus Nylongewebe zeichnet sich durch besonders hohe Reißfestigkeit aus. Seine Struktur und der spezielle Kleber passen sich den Unebenheiten der zu beklebenden Oberfläche an, und es ist für die genannten Temperaturen und ander harte Umgebungsbedingungen geeignet..

Hilfreich beim Fixieren der Etiketten auf dem Kabel ist das Überwickeln, wodurch eine Überlappung von etwa 8 mm, je nach Kabeldurchmesser, entsteht. Damit ergibt sich eine genügend große Klebfläche, und auch Längsverrutschen der Etiketten wird verhindert. „Die Vorteile der Gesamtlösung haben uns überzeugt“, sagt Rittinghaus. „Es ist die beste Lösung für ein schwieriges Problem. Wir sind froh, dass wir den Prozess endlich automatisiert haben.“ Positiver Nebeneffekt: Deutliche Senkung der Fertigungskosten.

www.mickenhagen.de; www.bradyid.com

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