CN104015514A - 用于向轮辋原料型材施加涂层的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在轮辋原料型材上施加涂层的方法和装置，轮辋原料型材由铝制成，涂层通过印刷法施加到轮辋原料型材上并包括增附层和通过四色喷墨印刷头印刷的印刷层。装置包括：用于施加增附层的一个或多个喷涂喷嘴装置；沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在喷涂喷嘴装置下游用于干燥增附层的第一UV水银灯；沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在第一UV水银灯下游用于在增附层上施加底层的第一印刷头；沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在第一印刷头下游用于干燥底层的LED灯；沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在LED灯下游用于施加印刷层的四色喷墨印刷头；和沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在四色喷墨印刷头下游用于干燥印刷层第二UV水银灯。

Description

用于向轮辋原料型材施加涂层的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于向由金属（特别是铝）制成的轮辋原料型材施加涂层的方法和装置。为了在制造完成的轮辋上设置信息、装饰、标志或类似物而施加这种涂层。

背景技术

目前为止，例如具有不同设计图案的标志的这种涂层单独地印刷在粘贴膜上并手动地粘贴到车轮轮辋上。这有这样的缺点，粘贴膜必须手动施加到完成的轮辋上，因为如果粘贴膜在对轮辋进行圆整和最终成型之前施加，例如施加到轮辋原料型材上，粘贴膜会发生脱落。此外粘贴标签会随时间而松脱，从而失去相应的信息或装饰的作用。

发明内容

本发明的目的是，提供一种用于向轮辋原料型材施加涂层的方法和装置，其中涂层既不会随着时间逝去也不会在对由轮辋原料型材得到的轮辋进行的成型加工（Konfektionierung）时，即在圆整和经圆整的轮辋坯料进行组装时松脱。

为此，根据本发明的方法的特征在于，所述涂层按印刷法施加到轮辋原料型材上。已经证实，通过对轮辋原料型材进行印刷确保了涂层即使在对轮辋进行成型加工时也不会松脱，而是在较长的时间上，就是最高在数年内得以保持。

根据本发明的方法的一个有利的实施方式的特征在于，涂层包括防止轮辋原料型材上的老化现象的保护层，并且优选地，轮辋原料型材在所有侧面的所述保护层喷涂到轮辋原料型材上。通过喷涂保护层不仅在较长的时间段内保持轮辋的外观，而且所述保护层还可以用作以后的例如通过四色印刷实现的印刷物的打底层或增附层。

根据本发明的方法的另一个有利的实施方式的特征在于，所述涂层包括增附层和印刷层，该印刷层特别是通过四色喷墨印刷头印刷的印刷层。已经有利地证实，通过增附层确保了印刷层在较长的时间内都不会从基底上松脱，从而保持了印刷层相应的信息内容（Informationswert）。

根据本发明的方法的另一个有利的实施方式的特征在于，在增附层被施加之后干燥增附层，特别是通过利用UV光的照射干燥增附层，将印刷层印刷在干燥的增附层上，并接着干燥印刷层，特别是通过UV光的照射干燥印刷层。由此有利地确保了信息或标志的轮廓不会在印刷层中“洇开（zerflieβt）”，从而信息的轮廓保持清晰。

根据本发明的方法的另一个有利的实施方式的特征在于，在增附层被施加和干燥之后，在印刷所述印刷层之前，设置色料层（Farbschicht）作为后面的印刷的底层，使色料层干燥，特别是通过用LED灯进行的照射使色料层干燥。通过色料层形成用于后面的印刷的底层，从而提高了印刷层中的信息与背景之间的对比度。由于用LED灯使色料层干燥，可以在色料层和印刷层之间形成良好的附着连接。

为了实现前面所述的目的，根据本发明的装置的特征在于，所述装置包括：在印刷工位中的至少一个印刷头，用于将涂层的印刷层施加到轮辋原料型材上；输送装置，用于使轮辋原料型材在印刷头旁边输送经过；用于印刷头的印刷头调整装置，利用所述印刷头调整装置可以相对于轮辋原料型材将印刷头调整到印刷位置；以及，控制装置，通过所述控制装置能将印刷头带入所述印刷位置。该装置有利地适于高效地实现和执行前面所述的方法并且可以相应地灵活设计，以便给轮辋原料型材的不同的轮廓设置保护层、增附层和/或印刷层。

根据一个有利的实施方式，所述输送装置设计成使得能够沿前进方向和返回方向输送轮辋原料型材。由此当轮辋原料型材的横截面形状复杂时，如果分别设有两个印刷头，则可以在第一次通过时例如从上面和下面对轮辋原料型材进行涂覆，而在第二次通过时在两个侧面对轮辋原料型材进行涂覆，所述印刷头可以通过所属的控制装置在所属的印刷头导向装置上调整。

根据本发明的装置的另一个有利的实施形式的特征在于，所述输送装置包括输送辊和输送导向装置，所述输送辊作用在轮辋原料型材上，所述输送导向装置包括滚动支承件或滑动支承件，轮辋原料型材在所述滚动支承件或滑动支承件上引导。这种简单的输送装置特别适于实现对轮辋原料型材的可靠运输，特别是当轮辋原料型材仅应在部分区域中涂覆时。

根据本发明的装置的另一个有利的实施方式的特征在于，所述输送装置包括具有支承部件的环形带式输送机，在所述支承部件上引导轮辋原料型材。特别是当输送装置与轮辋原料型材之间的接触点应保持尽可能小时，这种输送装置是特别合适的。

根据本发明的装置的另一个有利的实施方式的特征在于，所述装置设置有至少两个印刷工位，至少两个印刷工位分别包括至少两个印刷头，其中第一印刷工位设置成用于向轮辋原料型材施加打底层，并且第二印刷工位设置成用于施加印刷层，所述第二印刷工位优选包括四色印刷头。通过两个印刷工位在空间和结构上的分离，可以简化所述装置的操作并能够有利地实现当轮辋原料型材从相应的印刷工位中被输送出来时，轮辋原料型材的涂层可以根据需要单独地干燥。

根据本发明的装置的另一个有利的实施方式的特征在于，所述装置在入口侧设有用于施加增附层的增附剂喷涂工位和/或用于施加保护层的保护剂喷涂工位。根据本发明的这种可以简单有利地通过用于施加防老化的保护层的保护剂喷涂工位或用于施加增附层的增附剂喷涂工位来补充，而不必对装置进行明显的改动。

根据本发明的装置的另一个有利的实施方式的特征在于，印刷工位或喷涂工位中的印刷头或喷涂头分别安装在所属的调整装置上并可通过控制装置将其带入印刷位置中。通过各个控制装置可以单独地相对于就位的轮辋原料型材调整装置，使得可以在所述装置中对具有不同尺寸和直径形状的轮辋原料型材进行印刷，其中，将印刷头或喷涂头分别调整到相对于轮辋原料型材最有利的位置。

根据本发明的装置的另一个有利的实施方式的特征在于，各调整装置分别具有一个能旋转地支承在保持环上的支承环，所述印刷头或喷涂头固定在所述支承环上，支承环能够通过配设的控制装置在其旋转位置上调整，印刷工位或喷涂工位的印刷头或喷涂头优选朝向轮辋原料型材彼此相对置地设置。由于印刷头设置在能旋转地被支承且可通过调整装置调整的支承环上，因此，印刷头或喷涂头能够安全且可靠地被导入相应的位置，而不必在用于印刷头或喷涂头的支座上进行复杂的操作。

根据本发明的装置的另一个有利的实施方式的特征在于，印刷头或者印刷或喷涂头通过柔性的导向链与位置固定且用于保护层、增附层、打底层和/或印刷层的材料的存储容器相连。印刷头或喷涂装置由此能独立于相应的存储容器运动，这明显简化了所述装置的结构。另一方面，用于所述材料的存储容器有利地设置成位置固定的，从而也不存在用于保护层的材料从所述容器中泄漏的危险，但如果容器装配成可运动的，这会构成危险。

根据本发明的装置的另一个有利的实施方式的特征在于，所述装置包括：用于施加保护层或增附层的喷涂头；沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在喷涂头下游的第一UV水银灯，用于干燥保护层或增附层；沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在第一UV水银灯下游的第一印刷工位，用于在增附层上施加打底层；沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在第一印刷工位下游的LED灯，用于干燥打底层；沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在LED灯下游的作为四色印刷工位且包括喷墨印刷头的第二印刷工位，用于施加印刷层；以及沿轮辋原料型材的前进输送方向设置在第二印刷工位下游的第二UV水银灯，用于干燥印刷层。通过这种有利的实施方式，根据本发明的装置被设计得特别有效。

本发明的其他优点、特征和应用方案有下面结合在附图中示出的实施例的说明得出。

附图说明

在说明书、权利要求和附图中使用在下面列举的附图标记列表中使用的术语和相配的附图标记。在附图中：

图1示出根据本发明的装置的第一实施例的示意性侧视图；

图2示出在用于对轮辋原料型材一个侧面进行涂覆的第一位置中的由存储容器和印刷头构成的印刷单元；

图3示出在用于对轮辋原料型材的上侧进行印刷的位置中的图2的印刷单元；

图4示出根据本发明的第二实施例的示意性侧视图；

图5示出根据本发明的第二实施例的示意性俯视图；

图6示出在根据本发明的各实施例中用于印刷工位的印刷头的印刷头调整装置的示意性侧视图。

附图标记列表

2                      轮辋原料型材

4                      支架

6，8                   印刷工位

10，12，14，16         容器

18，20，22，24         印刷头

26，28，30，32，34，36 输送辊

38，40，42，44         滚动或滑动支承件

46                     输送导向装置

48                     第一UV水银灯

50                     LED灯

52                     第二UV水银灯

54，56，58，60         导向链

62                     喷涂工位

64，66                 喷涂头

68，70                 支承环

72，74                 保持环

76                     输送装置

78                     循环带式输送机

80                     保持件

82，84                 传送带

86，88，90，92         滚轮

具体实施方式

根据图1，用于对由铝制成的轮辋原料型材2进行印刷的装置包括支架4，所述装置的各部件集成在所述支架中。支架4中设置两个印刷工位6、8。图1示出两个印刷工位6、8的各两个位置固定的用于涂层的材料的容器10、12或14、16。容器10、12与印刷工位6所属的印刷头18、20连接，而容器14、16与印刷工位8的印刷头22、24连接。在第一印刷工位6中，施加色料层作为用于印刷层的打底层，印刷层本身在第二印刷工位8中被施加。

轮辋原料型材2由输送装置运输，所述输送装置具有从上面（如图1的观察方向）作用在轮辋原料型材2上的输送辊26、28、30、32、34、36和在输送导向装置46上的滚动或滑动支承件38、40、42、44。在对轮辋原料型材2进行印刷时，轮辋原料型材2可以由输送装置从左向右运输，如通过图1中的箭头V所示的那样。输送装置也可以沿相反的方向运输轮辋原料型材2，该方向通过图1中的箭头R示出。由此，当轮辋原料型材从侧面和从上面或下面涂覆时，轮辋原料型材2都可以首先沿箭头V的方向输送，以便在轮辋原料型材2的侧面上施加涂层。接着，沿箭头R的方向返回移动轮辋原料型材2，调整印刷头18至24，并在沿箭头V的方向的一个新的工序中对轮辋原料型材的其余侧面（例如上侧和下侧）进行涂覆。

在图1中为了简化而省去喷涂工位，所述喷涂工位沿轮辋原料型材2的前进输送方向V位于输送辊26、28、30、32、34、36的前面并且用于施加增附层。已经证明Mankiewicz公司的产品CYCONJET作为用于增附层的材料是特别有利的，因为作为增附层，这种材料在铝制底层上具有特别好的印刷层附着性。

沿轮辋原料型材2的前进输送方向V，在喷涂工位的下游设置第一UV水银灯48，所述第一UV水银灯具有最高2500W/cm²的功率。在第一印刷工位6的后面和第二印刷工位8的前面设置功率为8-10W/cm²的LED灯50，利用所述LED灯干燥由第一印刷工位6施加的色料层。

第一印刷工位6在根据本发明的方法中用于施加用于在印刷层中改善对比度的打底层，因此，两个存储容器10、12填充有用于打底层的色料，例如白色，而两个印刷头18、20用于从不同的侧面出发对轮辋原料型材2进行印刷，并因此构造成喷墨印刷头。

第二印刷工位8包括存储容器14、16，所述存储容器分别具有用于所属的四色喷墨印刷头22、24的四种色料的相应材料，从而轮辋原料型材2也可以由不同的侧面出发设置四色印刷物。第二印刷工位8的下游还设置有功率约为2500W/cm²的UV水银灯52，借助于所述UV水银灯干燥轮辋原料型材2上的印刷层。

印刷头18至24由印刷头调整装置（在图1中未示出）上的控制装置（未示出）调整或控制。用于印刷头18至24的印刷头导向装置是支承环，控制装置通过所述支承环可利用伺服电机调整印刷头。

图2和图3示出例如具有印刷头22的印刷单元14，存储容器14经由活动的导向链54与印刷头22连接，用于色料组分的供应管道分布在导向链中。在图2中示出处于用于对轮辋原料型材的一个侧面进行涂覆的第一位置中的印刷头22，而在图3中示出处于用于对轮辋原料型材的上侧进行印刷的位置中的印刷头22。通过导向链可以独立于相应的存储容器10至16将印刷头18至24带入不同的、对轮辋原料型材进行涂覆所需的位置中，而不必使存储容器运动。

根据图1，本发明的装置因此包括：一个或多个用于施加保护层或增附层的喷涂头；一个沿轮辋原料型材2的前进输送方向V设置在喷涂头下游的第一UV水银灯48，用于干燥增附层；一个沿轮辋原料型材2的前进输送方向设置在第一UV水银灯48下游的单色印刷工位6，它具有用于在保护层或增附层上施加打底层的单色印刷头18、22；一个沿轮辋原料型材2的前进输送方向设置在单色印刷工位6下游的LED灯50，用于干燥打底层；一个沿轮辋原料型材2的前进输送方向设置在LED灯50下游的四色印刷工位8，所述四色印刷工位具有喷墨印刷头22、24，用于施加印刷层；以及一个沿轮辋原料型材2的前进输送方向设置在四色印刷工位8下游的第二UV水银灯52，用于干燥印刷层。

图4和图5示出根据本发明的装置的第二实施例的示意性侧视图或俯视图。为了简化图示，图4和图5没有示出干燥装置，但所述干燥装置如图1中那样构成和设置。最后图6示出调整装置的细节视图，所述调整装置可以用于保持印刷头或喷涂头。在图4至图6中，对于也在图1中示出的部件使用相同的附图标记。

根据图4，两个容器14、16通过导向链54或56与所属的印刷头22或24连接。相应地，两个容器10或12经由导向链58、60与所属的印刷头18或20连接。沿前进输送方向V在第一印刷工位6的上游设置喷涂工位62，所述喷涂工位包括两个喷涂头64、66。喷涂头64、66可以给轮辋原料型材设置防老化的保护层或用于改善后面的各层的附着的增附层。

第一印刷工位6的印刷头18、22与支承环68、70连接，所述支承环本身能旋转地设置在相应的保持环72、74上。通过使支承环68、70相对于保持环72、74旋转，印刷头18、20能够相应地设置在其围绕轮辋原料型材2的旋转位置中。设置用于支承印刷头22、24或喷涂头64、66的相应的支承环-保持环结构，为了简洁起见可以省去对其的说明，因为它们是基本上相同的构件。

最后，根据图4和图5的第二实施例包括改变的输送装置76，其形式是循环带式输送机78，所述循环带式输送机可以被驱动并经由保持件80输送轮辋原料型材。如图5所示，循环带式输送机76包括两个传动带82、84，两个传动带82、84分别围绕相应的滚轮86、88和90、92分布。

在根据本发明的装置按图4和图5的第二实施例中，在对轮辋原料型材2进行印刷时也可以由输送装置从左向右输送轮辋原料型材2，如图4和图5中的箭头V所示的那样。输送装置也可以沿相反的方向输送轮辋原料型材2，如图4和图5中的箭头R所示的那样。由此可以从侧面，也可以从上面或下面对轮辋原料型材2进行涂覆。

图6示出印刷工位6的组成部件的正视图。特别是示出了容器10、12、配设的印刷头18、20和将容器与印刷头连接的导向链58、60。这里可以看到，支承环68承载印刷头18，而另一个印刷头20由在图6中被支承环68掩盖的支承环70承载。

本发明不仅限于所示的实施例。例如可以设置多于一个用于在轮辋原料型材上设置印刷物的印刷工位。也可以根据需要设置多个类似于用于保护层的喷涂工位的预处理工位。

Claims (14)

1.一种用于在轮辋原料型材上施加涂层的方法，所述轮辋原料型材由金属制成，特别是由铝制成，其特征在于，所述涂层通过印刷法施加到所述轮辋原料型材上。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述涂层包括防止所述轮辋原料型材的老化现象的保护层，所述保护层喷涂到轮辋原料型材的所有侧面上。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述涂层包括增附层和印刷层，该印刷层特别是通过四色喷墨印刷头印刷的印刷层。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述增附层被施加之后干燥所述增附层，特别是通过UV光的照射干燥所述增附层，将所述印刷层印刷在干燥的所述增附层上，并接着干燥所述印刷层，特别是通过UV光的照射干燥所述印刷层。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述增附层被施加和干燥之后，在印刷所述印刷层之前，设置色料层，该色料层作为后面的印刷的底层，使色料层干燥，特别是通过LED灯进行的照射使色料层干燥。

6.一种用于向轮辋原料型材（2）施加涂层的装置，所述轮辋原料型材由金属制成，特别是由铝制成，其特征在于，

所述装置包括：在印刷工位（8）中的至少一个印刷头（18、20、22、24），该至少一个印刷头（18、20、22、24）用于将所述涂层的印刷层施加到所述轮辋原料型材（2）上；

输送装置（46、76），该输送装置（46、76）用于使所述轮辋原料型材（2）在印刷头（18、20、22、24）旁边输送经过，优选沿前进方向和返回方向使所述轮辋原料型材（2）在印刷头（18、20、22、24）旁边输送经过；

用于印刷头（6，8）的印刷头调整装置，利用所述印刷头调整装置能够相对于轮辋原料型材（2）将印刷头（8）调整到印刷位置；以及，

控制装置，通过所述控制装置能够将所述印刷头（6、8）带入印刷位置。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述输送装置（46）包括输送辊（26、28、30、32、34、36）和输送导向装置（46），所述输送辊作用在所述轮辋原料型材（2）上，所述输送导向装置包括滚动支承件或滑动支承件（38、40、42、44），所述轮辋原料型材（2）在所述滚动支承件或滑动支承件上引导。

8.根据权利要求6或7所述的装置，其特征在于，所述输送装置包括具有支承部件（80）的循环带式输送机，在所述支承部件上引导所述轮辋原料型材（2）。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置设置有至少两个印刷工位（6、8），至少两个所述印刷工位（6、8）分别包括至少两个印刷头（18、20、22、24），其中，第一印刷工位（6）设置成用于向所述轮辋原料型材（2）施加打底层，并且第二印刷工位（8）设置成用于施加印刷层，所述第二印刷工位（8）优选包括四色印刷头。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置在入口侧设有用于施加增附层的具有喷涂头（64、66）的增附剂喷涂工位（62）和/或用于施加保护层的保护剂喷涂工位。

11.根据权利要求6至10中任一项所述的装置，其特征在于，印刷工位或喷涂工位（6、8、62）中的印刷头（18、20、22、24）或喷涂头（64、66）分别安装在所属的调整装置上并能够通过控制装置将所述印刷头（18、20、22、24）或所述喷涂头（64、66）带入印刷位置中。

12.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，各个所述调整装置分别包括能够旋转地支承在保持环（72）上的支承环（68），所属的印刷头（18、20、22、24）或喷涂头（64、66）固定在所述支承环上，所述支承环（68）能够通过配设的控制装置在所述支承环（68）的旋转位置上调整，印刷工位或喷涂工位（6、8、62）的所述印刷头（18、20、22、24）或所述喷涂头（64、66）优选朝向所述轮辋原料型材彼此相对置地设置。

13.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述印刷头（18、20、22、24）或喷涂头（64、66）通过柔性的导向链与位置固定且用于保护层、增附层、打底层和/或印刷层的材料的存储容器（10、12、14、16）相连。

14.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置包括：

用于施加保护层或增附层的喷涂头（64、66）；

沿所述轮辋原料型材（2）的前进输送方向设置在所述喷涂头（64、66）下游的第一UV水银灯（48），该第一UV水银灯（48）用于干燥所述保护层或增附层；

沿所述轮辋原料型材（2）的前进输送方向设置在所述第一UV水银灯（48）下游的第一印刷工位（6），该第一印刷工位（6）用于在所述增附层上施加打底层；

沿所述轮辋原料型材（2）的前进输送方向设置在所述第一印刷工位（6）下游的LED灯（50），该LED灯（50）用于干燥所述打底层；

沿所述轮辋原料型材（2）的前进输送方向设置在LED灯（50）下游的作为四色印刷工位（8）且包括喷墨印刷头的第二印刷工位（8），该第二印刷工位（8）用于施加印刷层；以及

沿所述轮辋原料型材（2）的前进输送方向设置在所述第二印刷工位（8）下游的第二UV水银灯（52），该第二UV水银灯（52）用于干燥所述印刷层。