EP2244846B1

EP2244846B1 - Method and apparatus for the at least partial removal of a coating and surface treatment installation

Info

Publication number: EP2244846B1
Application number: EP09713637.8A
Authority: EP
Inventors: Frank Wein; Jürgen Hanf; Johann Halbartschlager
Original assignee: Eisenmann SE
Current assignee: Eisenmann SE
Priority date: 2008-02-18
Filing date: 2009-02-18
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2029-02-18
Also published as: DE102008009704A1; EP2244846A1; CN101945712A; PL2244846T3; BRPI0907506A2; RU2010138281A; WO2009103512A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entfernen einer Beschichtung von einer durch eine Senkung, einen Kappensitz oder einen Nabenring gebildeten Funktionsfläche eines Fahrzeugrads sowie eine Oberflächenbehandlungsanlage zum Auftragen und Bearbeiten von Beschichtungen auf Fahrzeugrädern.The invention relates to a method and a device for at least partially removing a coating from a functional surface of a vehicle wheel formed by a countersink, a cap seat or a hub ring and a surface treatment system for applying and processing coatings on vehicle wheels.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Fahrzeugräder, wie sie insbesondere für den Einsatz an Kraftfahrzeugen vorgesehen sind, aus metallischen Werkstoffen wie Stahl Aluminium oder Magnesium herzustellen. Derartige Fahrzeugräder werden mit einer Beschichtung versehen, die eine oder mehrere Schichten umfasst. Die Beschichtung dient als Korrosionsschutz für den metallischen Werkstoff und gegebenenfalls zur Verbesserung der ästhetischen Wirkung der Fahrzeugräder. Als Beschichtungsverfahren für die Fahrzeugräder kommen üblicherweise Nasslackierungsverfahren und Pulverbeschichtungsverfahren zum Einsatz, diese können auch miteinander kombiniert werden.From the prior art it is known to produce vehicle wheels, such as those intended for use on motor vehicles, of metallic materials such as steel, aluminum or magnesium. Such vehicle wheels are provided with a coating comprising one or more layers. The coating serves as corrosion protection for the metallic material and possibly to improve the aesthetic effect of the vehicle wheels. Wet coating methods and powder coating methods are usually used as the coating method for the vehicle wheels; these can also be combined with one another.

In jüngster Zeit werden auch Beschichtungsverfahren wie CVD (Chemical Vapor Deposition) oder PVD (Physical Vapor Deposition) für die Beschichtung von Fahrzeugrädern vor einem Klarlackauftrag eingesetzt.Recently, coating methods such as CVD (Chemical Vapor Deposition) or PVD (Physical Vapor Deposition) for the coating of vehicle wheels before a clearcoat application are also used.

Das Fahrzeugrad weist zur Anbringung an eine Nabe, insbesondere einer Kraftfahrzeugachse, dienende Funktionsflächen auf. Eine erste Gruppe von Funktionsflächen wird durch Senkungen gebildet. Die Senkungen können dabei konisch oder kalottenförmig geformt sein und dienen der flächigen Anlage von Radbefestigungsmitteln oder deren Teilen, z.B. von Köpfen von Radschrauben oder Radmuttern. Als weitere Funktionsfläche kann ein Nabenring vorgesehen sein, in den bei Anbringung des Fahrzeugrads an der Nabe ein nabenseitig vorgesehener, umlaufender Zentrierbund formschlüssig eingreift, um eine exakte Zentrierung des Fahrzeugrads gegenüber der Nabe zu gewährleisten. Eine weitere Funktionsfläche wird als Kappensitz bezeichnet und dient der Aufnahme einer Abdeckkappe zur Abdeckung einer zentralen Bohrung an dem Fahrzeugrad. Die Funktionsflächen sollen, im Gegensatz zu den übrigen Oberflächenbereichen des Fahrzeugrads, nach Durchführung der Beschichtung des Fahrzeugrads zumindest im Wesentlichen beschichtungsfrei sein. Dadurch wird beispielsweise erreicht, dass die Paarungsgeometrie zwischen der Radschraube oder -mutter und dem Fahrzeugrad im Bereich der Senkung den notwendigen Reibschluss im Betrieb gewährleisten kann. Bei einer im Bereich der Senkung verbleibenden Beschichtung verändert sich, insbesondere durch Setzvorgänge, die Flächenpressung zwischen Radschraube und Fahrzeugrad, so dass die Funktionssicherheit beeinträchtigt werden könnte.The vehicle wheel has, for attachment to a hub, in particular a motor vehicle axle, serving functional surfaces. A first group of functional surfaces is formed by subsidence. The reductions may be conical or dome-shaped and serve the surface conditioning of Radbefestigungsmitteln or their parts, eg of heads of Wheel bolts or wheel nuts. As a further functional surface, a hub ring may be provided in which, when mounting the vehicle wheel on the hub, a hub-side provided, circumferential centering collar engages positively to ensure an exact centering of the vehicle wheel relative to the hub. Another functional surface is referred to as a cap seat and serves to receive a cap for covering a central bore on the vehicle wheel. The functional surfaces should, in contrast to the other surface areas of the vehicle wheel, after performing the coating of the vehicle wheel at least substantially free of coatings. This ensures, for example, that the mating geometry between the wheel bolt or nut and the vehicle wheel in the region of the reduction can ensure the necessary frictional engagement during operation. In the case of a coating remaining in the region of the reduction, the surface pressure between the wheel bolt and the vehicle wheel changes, in particular as a result of setting processes, so that functional reliability could be impaired.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Funktionsflächen während der Durchführung des oder der zur Beschichtung des gesamten Fahrzeugrads vorgesehenen Beschichtungsvorgänge abzudecken, um dort ein Auftreffen und Anhaften von Beschichtungsmaterial zu verhindern. Hierzu werden vor der Durchführung der Beschichtung geeignete Abdeckmittel wie Kugeln oder Stopfen auf die Funktionsflächen aufgebracht und nach Durchführung der Beschichtung wieder entfernt. Dies bringt einen erheblichen Zusatzaufwand mit sich, der die Anbringung und Entfernung sowie gegebenenfalls eine Aufbereitung der entsprechenden Stopfen umfasst. Zudem ergeben sich in Grenzbereichen zwischen den Stopfen und der am Fahrzeugrad anhaftenden Beschichtung unerwünschte Anhäufungen und Bruchstellen von Beschichtungsmaterial, die gegebenenfalls in einem Nachbearbeitungsschritt entfernt werden müssen. Durch die Abdeckmittel wird die nähere Umgebung der Senkung, insbesondere eine Ausnehmung zur Aufnahme der Radbefestigungsmittel, an deren Grund die Senkung angeordnet ist, bei der Durchführung der Beschichtungsverfahren zumindest teilweise abgeschattet, so dass dort gegebenenfalls keine zufriedenstellende Beschichtung erreicht wird und Qualitätskriterien im Hinblick auf Optik und Korrosionsschutz nicht eingehalten werden.It is known from the prior art to cover the functional surfaces during the implementation of the coating process or processes intended for coating the entire vehicle wheel, in order to prevent the coating material from hitting and adhering to it. For this purpose, before the implementation of the coating suitable covering means such as balls or plugs are applied to the functional surfaces and removed after performing the coating. This involves a considerable additional expense, which includes the attachment and removal and, if appropriate, a preparation of the corresponding plug. In addition, in the boundary regions between the plugs and the coating adhering to the vehicle wheel, unwanted clots and breakages of coating material arise, which may need to be removed in a finishing step. By the covering the closer environment of the reduction, in particular a recess for receiving the Radbefestigungsmittel, at the bottom of which the reduction is arranged, at least partially shaded when performing the coating process, so that there may be no satisfactory coating is achieved and quality criteria are not met with regard to appearance and corrosion protection.

Verstärkt wird dieses Abschattungsproblem durch die Tatsache, dass die Ausnehmung, an deren Grund die Senkung angeordnet ist und die den Radschraubenkopf oder die Radmutter aufnimmt, oft einen nur unwesentlich größeren Durchmesser als diese Radbefestigungsmittel aufweist, so dass gerade genug Platz zum Ansetzen eines Werkzeugs vorhanden ist. Je nach Design der Fahrzeugräder können die Ausnehmungen sogar als zylindrische Schraubenbohrung ausgeführt sein, die eine im Wesentlichen längliche Form haben können und tief in das Fahrzeugrad hineinragen.This shading problem is compounded by the fact that the recess at the bottom of which the counterbore is located and which receives the wheel bolt head or nut often has an insignificantly larger diameter than these wheel fasteners, so that there is just enough space to fit a tool , Depending on the design of the vehicle wheels, the recesses may even be designed as a cylindrical screw hole, which may have a substantially elongated shape and protrude deeply into the vehicle wheel.

Aus der DE 102 49 999 B3 ist ein Verfahren zur Absaugung von Funktionsflächen an Fahrzeugrädern bekannt, die mit einer Pulverbeschichtung versehen werden. Bei diesem Verfahren wird zunächst das zur Beschichtung dienende Lackpulver vollflächig auf die Fahrzeugräder aufgebracht. In einem nachfolgenden Prozessschritt werden die Funktionsflächen mit Hilfe einer geeigneten Absaugeinrichtung wieder von dem nur locker anhaftenden Pulver befreit, bevor ein Einbrennen des Pulvers in einem Ofen erfolgt. Die Wirkungsweise dieses Verfahrens ist auf Pulverbeschichtungen beschränkt, bei Nasslackierungen oder anderen Beschichtungsverfahren haftet das Lackmaterial deutlich stärker an den Fahrzeugrädern an und kann nicht durch Absaugen entfernt werden.From the DE 102 49 999 B3 is known a method for the extraction of functional surfaces on vehicle wheels, which are provided with a powder coating. In this method, the paint powder serving for coating is first applied over the entire surface of the vehicle wheels. In a subsequent process step, the functional surfaces are again freed from the loosely adhering powder with the aid of a suitable suction device before firing of the powder takes place in an oven. The mode of action of this method is limited to powder coatings, in wet coatings or other coating methods, the paint material adheres significantly more to the vehicle wheels and can not be removed by suction.

Ferner ist aus der EP 1 598 121 A2 ein lasergestütztes Entschichtungsverfahren bekannt, bei welchem eine bereits aufgebrachte Beschichtung mit Laserpulsen verdampft wird.Furthermore, from the EP 1 598 121 A2 a laser-based de-coating method is known in which an already applied coating is evaporated with laser pulses.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren, eine Vorrichtung und eine Oberflächenbehandlungsanlage bereitzustellen, die es ermöglicht, Vertiefungen weitgehend zu beschichten und eine kostengünstige und vom Beschichtungsverfahren unabhängige Freistellung von Funktionsflächen an Fahrzeugrädern gewährleistet.The object of the invention is to provide a method, a device and a surface treatment plant, which makes it possible to coat wells largely and ensures a cost-effective and independent of the coating process exemption of functional surfaces on vehicle wheels.

Zur Lösung der das Verfahren betreffenden Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bereitgestellt. Bei der Verfahrensdurchführung wird die Funktionsfläche einem von einer Strahlungsquelle erzeugten Strahlenbündel so lange ausgesetzt, bis die Beschichtung im Bereich der Funktionsfläche zumindest teilweise in Folge der Erhitzung durch das Strahlenbündel in ein Gasgemisch überführt wird. Als Strahlungsquelle kommt insbesondere eine Laserquelle in Frage, die hochenergetische elektromagnetische Wellen abgibt, die ihrerseits beim Auftreffen auf die Beschichtung im Bereich der Funktionsfläche des Fahrzeugrads, insbesondere durch Strahlungsabsorption, zu einer lokalen Erwärmung der Beschichtung führt. Das von der Strahlungsquelle abgegebene Strahlenbündel weist eine derartig hohe Energiedichte auf, dass die Beschichtung lokal so stark erwärmt werden kann, dass sie verdampft. Umliegende Beschichtungsbereiche, die nicht mit dem Strahlenbündel beaufschlagt werden, erfahren keine signifikante Erwärmung, die dort aufgebrachte Beschichtung bleibt unbeeinträchtigt. Bei dem Verdampfungsvorgang werden Moleküle der Beschichtung in die Umgebung freigesetzt und bilden mit der Umgebungsatmosphäre, insbesondere Umgebungsluft, ein Gasgemisch.To solve the problem relating to the method, a method with the features of claim 1 is provided. In carrying out the method, the functional surface is exposed to a radiation beam generated by a radiation source until the coating in the region of the functional surface is at least partially transferred into a gas mixture as a result of the heating by the radiation beam. As the radiation source is in particular a laser source in question, which emits high-energy electromagnetic waves, which in turn leads to local heating of the coating when hitting the coating in the region of the functional surface of the vehicle wheel, in particular by radiation absorption. The radiation beam emitted by the radiation source has such a high energy density that the coating can locally be heated so strongly that it evaporates. Surrounding coating areas, which are not exposed to the beam undergo no significant heating, the coating applied there remains unimpaired. In the evaporation process, molecules of the coating are released into the environment and form a gas mixture with the ambient atmosphere, in particular ambient air.

Vorteilhaft ist es, wenn die Funktionsfläche so lange dem Strahlenbündel ausgesetzt wird, bis im Bereich der Funktionsfläche eine von der Beschichtung verdeckte Metalloberfläche des Fahrzeugrads zumindest teilweise freigelegt ist. Für eine ordnungsgemäße Funktion des Fahrzeugrads ist es nicht zwingend, dass die Funktionsflächen metallisch blank sind. Vielmehr ist es ausreichend, wenn die Dicke der verbleibenden Beschichtung nur noch wenige 1/1000 mm beträgt, da sich derart dünne Beschichtungen nicht negativ auf die Funktion der Funktionsflächen auswirken.It is advantageous if the functional surface is exposed to the beam of radiation until a metal surface of the vehicle wheel covered by the coating is at least partially exposed in the area of the functional surface. For proper operation of the vehicle wheel, it is not mandatory that the functional surfaces are metallic bright. Rather, it is sufficient if the thickness of the remaining coating is only a few 1/1000 mm, since such thin coatings do not adversely affect the function of the functional surfaces impact.

In Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass das durch die Erhitzung entstehende Gasgemisch abgesaugt wird. Durch eine Absaugung, die insbesondere unmittelbar im Bereich der zu bearbeitenden Funktionsfläche stattfindet, wird einerseits ein unerwünschtes Austreten von gegebenenfalls schädlichen Bestandteilen der abgelösten Beschichtung in die Umgebung vermieden. Andererseits kann ein Niederschlag derartiger Beschichtungsbestandteile in anderen Bereichen des Fahrzeugrads wirksam unterbunden werden, wodurch ansonsten eine Beeinträchtigung der Oberflächenqualität der verbleibenden Beschichtung auftreten könnte.In an embodiment of the method, it is provided that the gas mixture formed by the heating is sucked off. By means of a suction, which takes place in particular directly in the area of the functional surface to be processed, on the one hand undesirable leakage of possibly harmful components of the detached coating into the environment is avoided. On the other hand, precipitation of such coating constituents in other areas of the vehicle wheel can be effectively prevented, which otherwise could impair the surface quality of the remaining coating.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strahlenbündel eine von Null verschiedene Divergenz hat, und dass die Abmessungen eines beim Auftreffen des Strahlenbündels auf das Fahrzeugrad entstehenden Strahlflecks durch Veränderung der relativen Anordnung des Fahrzeugrads und des Strahlenbündels festgelegt werden. Übliche Strahlungsquellen wie Laserlichtquellen senden Strahlenbündel aus, deren Randstrahlen in einem spitzen Winkel zueinander stehen und somit eine von Null abweichende Divergenz aufweisen. Somit ergibt sich beim Auftreffen des Strahlenbündels auf das Fahrzeugrad ein Strahlfleck mit einer vorzugsweise kreisrunden Ausdehnung, die bei gegebener Divergenz insbesondere vom Abstand zwischen Lichtquelle und Fahrzeugrad abhängt. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird gewährleistet, dass nur die zu entschichtenden Oberflächenbereiche des Fahrzeugrads mit dem Strahlenbündel beaufschlagt werden, während angrenzende Bereiche, insbesondere die beschichtete Ausnehmung zur Aufnahme der Radbefestigungsmittel, bestrahlungsfrei bleiben.In one embodiment of the invention it is provided that the beam has a non-zero divergence, and that the dimensions of a resulting upon impact of the beam on the vehicle wheel beam spot are determined by changing the relative arrangement of the vehicle wheel and the beam. Conventional radiation sources, such as laser light sources, emit bundles of rays whose marginal rays are at an acute angle to each other and thus have a non-zero divergence. Thus, when the beam impinges on the vehicle wheel, a beam spot with a preferably circular extent results, which, for a given divergence, depends in particular on the distance between the light source and the vehicle wheel. In an advantageous development of the method, it is ensured that only the surface areas of the vehicle wheel to be stripped are exposed to the beam, while adjacent areas, in particular the coated recess for receiving the wheel fastening means, remain irradiation-free.

Vorteilhaft ist es, wenn die Funktionsfläche dem Strahlenbündel ausgesetzt wird, nachdem alle Beschichtungen auf das Fahrzeugrad aufgebracht wurden. Bei den in Frage stehenden Beschichtungen handelt es sich um bei der Nutzung des Fahrzeugrads dauerhaft an der Oberfläche verbleibende Beschichtungen. Aus Produktions-, Lagerungs- oder Präsentationsgründen aufgebrachte Korrosionsschutz- oder Hochglanzschichten sind hiervon nicht umfasst, da diese üblicherweise keine für die Nutzung des Fahrzeugrads relevante Schichtdicke aufweisen. Somit wird erfindungsgemäß sichergestellt, dass die Funktionsfläche für eine Nutzung bereit ist und keine zusätzlichen Vorbereitungshandlungen bei der Anbringung des Fahrzeugrads an einem Fahrzeug, insbesondere einem Kraftfahrzeug, notwendig sind. Möglicherweise nach dem Abtrag der Beschichtung von den Funktionsflächen auf das Fahrzeugrad aufgebrachte Schutzwachsschichten sind ebenfalls nicht zum Verbleib auf dem Fahrzeugrad bei der Nutzung bestimmt und sind ebenfalls nicht umfasst.It is advantageous if the functional surface is exposed to the beam after all coatings on the vehicle were applied. The coatings in question are coatings that remain permanently on the surface when the vehicle wheel is used. For reasons of production, storage or presentation, anti-corrosion or high-gloss layers are not included, since these usually have no relevant layer thickness for the use of the vehicle wheel. Thus, according to the invention, it is ensured that the functional area is ready for use and no additional preparatory actions are necessary in the attachment of the vehicle wheel to a vehicle, in particular a motor vehicle. Possibly after removal of the coating of the functional surfaces applied to the vehicle wheel protective wax layers are also not intended to remain on the vehicle in use and are also not included.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Funktionsfläche dem Strahlenbündel ausgesetzt wird, nachdem alle Beschichtungen auf sämtliche Oberflächen des Fahrzeugrads aufgebracht wurden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass beim Auftragen der Beschichtungen keine Rücksicht auf die Beschichtungsfreiheit von Funktionsflächen genommen werden muss. Vielmehr kann ein kostengünstiger Beschichtungsauftrag auf allen Oberflächen ohne aufwendige Abdeckmaßnahme vorgenommen werden. Anschließend werden die Funktionsflächen selektiv entschichtet.In an advantageous development of the method it is provided that the functional surface is exposed to the beam after all coatings have been applied to all surfaces of the vehicle wheel. This can ensure that when applying the coatings no consideration must be taken of the coating freedom of functional surfaces. Rather, a cost-effective coating order can be made on all surfaces without consuming Abdeckmaßnahme. Subsequently, the functional surfaces are selectively stripped.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beschichtung eine Grundierung und einen auf die Grundierung aufgebrachten Klarlack umfasst. Die Grundierung kann sowohl als Spritzlack, insbesondere als wasserlöslicher Lack, als Pulverbeschichtung oder als CVD-Beschichtung oder PVD-Beschichtung aufgebracht werden. Gleiches gilt für gegebenenfalls vorgesehene weitere Schichten, bei denen es sich insbesondere um eine für die optische Anmutung des Fahrzeugrads wichtige Dekorschicht und eine zum Schutz der Dekorschicht aufgetragene Deckschicht handeln kann. Üblicherweise wird das Fahrzeugrad mit einer Grundierung auf Pulverbasis versehen, auf die nach Einbrennen des Pulverlacks eine Dekorschicht auf Wasserlackbasis aufgebracht wird. Diese wird anschließend mit einer Schutzschicht aus transparentem Pulverlack überzogen.In a further embodiment of the invention it is provided that the coating comprises a primer and a clearcoat applied to the primer. The primer can be applied both as a spray paint, in particular as a water-soluble paint, as a powder coating or as a CVD coating or PVD coating. The same applies to optionally provided further layers, which are in particular one for the visual appearance of the vehicle wheel can act important decorative layer and applied to protect the decorative layer cover layer. Usually, the vehicle wheel is provided with a powder-based primer, to which a decorative layer based on water-based paint is applied after the powder coating has been baked. This is then covered with a protective layer of transparent powder coating.

Vorteilhaft ist es, wenn das Fahrzeugrad entlang einer vorgebbaren Bahn bewegt wird, während ein Teil der Funktionsfläche dem Strahlenbündel ausgesetzt wird. Zur Einhaltung der gewünschten Strahlungsintensität für den Strahlfleck auf der Oberfläche des Fahrzeugrads kann es erforderlich sein, das Strahlenbündel derart an die Oberfläche des Fahrzeugrads anzunähern, dass der Strahlfleck eine kleinere Ausdehnung als die zu bearbeitende Funktionsfläche hat. In diesem Fall wird die Beschichtung durch Abfahren der Funktionsfläche mit dem Strahlfleck entlang einer vorgegebenen Bahn abgetragen. Die Metallurgie des Fahrzeugrades wird aufgrund der schonenden, partiellen Erwärmung nicht verändert. Die Energie wird fast vollständig von der abzutragenden Beschichtung absorbiert.It is advantageous if the vehicle wheel is moved along a predeterminable path while a part of the functional surface is exposed to the radiation beam. To maintain the desired radiation intensity for the beam spot on the surface of the vehicle wheel, it may be necessary to approximate the beam to the surface of the vehicle wheel in such a way that the beam spot has a smaller extent than the functional surface to be machined. In this case, the coating is removed by moving the functional surface with the beam spot along a predetermined path. The metallurgy of the vehicle wheel is not changed due to the gentle, partial heating. The energy is absorbed almost completely by the coating to be removed.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bahn in Abhängigkeit von einer Kontur der Funktionsfläche und der Größe des Strahlflecks vorgegeben wird. Vorzugsweise wird die Bahn derart vorgegeben, dass jeder Flächenabschnitt der Funktionsfläche lediglich ein einziges Mal vom Strahlenbündel überstrichen werden muss, um eine rasche und effiziente Bearbeitung des Fahrzeugrads zu gewährleisten. Da der Strahlfleck eine inhomogene Verteilung der Strahlungsintensität aufweisen kann, wird erfindungsgemäß vorgesehen, nebeneinander liegende Bahnen derart anzuordnen, dass es zu einer Überschneidung der jeweils mit dem Strahlfleck bearbeiteten Flächenbereiche kommt. Somit wird auch in den möglicherweise mit geringerer Abtragleistung bearbeiteten Randbereichen der Bahn eine ausreichende Freistellung der Funktionsfläche erreicht.In one embodiment of the invention it is provided that the web is predetermined as a function of a contour of the functional surface and the size of the beam spot. Preferably, the web is predetermined such that each surface portion of the functional surface only once has to be swept by the beam to ensure rapid and efficient processing of the vehicle wheel. Since the beam spot can have an inhomogeneous distribution of the radiation intensity, it is provided according to the invention to arrange adjacent tracks in such a way that an overlap of the surface areas respectively processed with the beam spot occurs. Thus, also in the possibly processed with less removal capacity edge regions of the web a sufficient exemption of the functional surface achieved.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeugrad relativ zu dem räumlich feststehenden Strahlenbündel verfahren und/oder verschwenkt wird. Dadurch kann die Zuführung des Strahlenbündels von der Lichtquelle bis zur Oberfläche des Fahrzeugrads einfach gehalten werden. Vorzugsweise wird das von der Strahlungsquelle abgegebene Strahlenbündel im Freistrahl, gegebenenfalls unter Verwendung von Umlenkmitteln wie Umlenkspiegeln, auf die Funktionsflächen gerichtet. Ergänzend oder alternativ kann das Strahlenbündel zumindest abschnittsweise in einem Lichtleiter, insbesondere in einem Glasfaserbündel oder einem Fluidlichtleiter, geführt sein. Die zur Bearbeitung größerer Flächenbereiche notwendige Verfahrbewegung des Strahlflecks auf der Oberfläche des Fahrzeugrads wird bei dieser Ausführungsform der Erfindung ausschließlich durch Bewegungen des Fahrzeugrads bewirkt.In one embodiment of the invention can be provided that the vehicle wheel is moved and / or pivoted relative to the spatially stationary beam. Thereby, the supply of the beam from the light source to the surface of the vehicle wheel can be kept simple. Preferably, the radiation beam emitted by the radiation source is directed onto the functional surfaces in the free jet, where appropriate using deflecting means such as deflecting mirrors. Additionally or alternatively, the beam may be at least partially guided in a light guide, in particular in a glass fiber bundle or a fluid light guide. The movement of the beam spot on the surface of the vehicle wheel necessary for processing larger surface areas is effected exclusively by movements of the vehicle wheel in this embodiment of the invention.

In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Richtung und/oder Lage des Strahlenbündels gegenüber dem feststehenden Fahrzeugrad verändert wird. Dies erfolgt vorzugsweise durch Bewegen einer Umlenkeinrichtung für das Strahlenbündel. Ergänzend oder alternativ kann das Strahlenbündel zumindest abschnittsweise in einem flexiblen Lichtleiter, beispielsweise einem Glasfaserbündel oder einem Fluidlichtleiter, geführt werden, welcher entsprechend der auf der Oberfläche des Fahrzeugrads abzufahrenden Bahn ausgelenkt und/oder verschoben wird. Dadurch können hochdynamische Relativbewegungen zwischen Strahlenbündel und Fahrzeugrad mit hoher Präzision erzielt werden. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Masse der Umlenkreinrichtung und/oder des flexiblen Lichtleiters gering ist und mit ebenfalls geringen Kräften die zur Durchführung der geforderten Bewegungen notwendigen Beschleunigungen hervorgerufen werden können.In a further embodiment of the method, it is provided that the direction and / or position of the beam is changed relative to the stationary vehicle wheel. This is preferably done by moving a deflection device for the beam. Additionally or alternatively, the beam may be at least partially guided in a flexible optical fiber, such as a glass fiber bundle or a fluid light guide, which is deflected and / or moved according to the trajectory on the surface of the vehicle wheel. As a result, highly dynamic relative movements between the beam and the vehicle wheel can be achieved with high precision. This is due to the fact that the mass of the deflection device and / or the flexible light guide is low and can also be caused with low forces necessary for carrying out the required movements accelerations.

Vorteilhaft ist es, wenn eine Positionierung der Strahlungsquelle gegenüber der zu bearbeitenden Funktionsfläche von einer Bildverarbeitungseinrichtung bestimmt wird. Mit einer Bildverarbeitungseinrichtung, die wenigstens eine Kamera und eine damit verbundene Verarbeitungseinheit umfasst, können Körperkanten des Fahrzeugrads ermittelt werden, um die räumliche Lage des Fahrzeugrads gegenüber der Strahlungsquelle zu ermitteln. Aus der ermittelten Lage kann anschließend der für die Bearbeitung der Funktionsflächen notwendige Verfahrweg bestimmt werden, um das Fahrzeugrad in den Arbeitsbereich der Strahlungsquelle zu bringen. Bevorzugt kann die Bildverarbeitungseinrichtung die Lage des Fahrzeugrads bezogen auf eine Rotationssymmetrieachse bestimmen, so dass keine rotatorische Ausrichtung des Fahrzeugrads um die Rotationssymmetrieachse vor der Durchführung des Bearbeitungsvorgangs erfolgen muss. Besonders bevorzugt ist die Bildverarbeitungseinrichtung derart eingerichtet, dass sie unterschiedlich dimensionierte Fahrzeugräder voneinander unterscheiden kann und die jeweils zur Bearbeitung der entsprechenden Funktionsflächen notwendigen Bahnen aus einem Speicher abrufen kann.It is advantageous if a positioning of the radiation source relative to the functional surface to be processed is determined by an image processing device. Body edges of the vehicle wheel can be determined with an image processing device, which comprises at least one camera and a processing unit connected thereto, to determine the spatial position of the vehicle wheel with respect to the radiation source. From the determined position, the necessary for the processing of the functional surfaces travel can then be determined to bring the vehicle in the working range of the radiation source. The image processing device can preferably determine the position of the vehicle wheel with respect to a rotational symmetry axis, so that no rotational alignment of the vehicle wheel about the axis of rotational symmetry must be carried out before the machining process is carried out. Particularly preferably, the image processing device is set up in such a way that it can differentiate between differently dimensioned vehicle wheels and can retrieve the paths necessary in each case for processing the corresponding functional surfaces from a memory.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Strahlenbündel aus einer Hülse austritt, die in eine Ausnehmung des Fahrzeugrads eingefahren wird, an deren Grund die als Senkung ausgebildete Funktionsfläche angeordnet ist. Die Hülse dient dem Schutz der an die zu entschichtende Senkung angrenzenden Beschichtung der Ausnehmung, die zur Aufnahme der Radbefestigungsmittel vorgesehen ist. Ferner ist die Verwendung einer solchen Hülse zur Einhaltung von Sicherheitsrichtlinien vorteilhaft, da aus Strahlenschutzgründen das Strahlenbündel möglichst nur kurze Distanzen als Freistrahl überbrücken sollte und das Einfahren der Hülse in die Ausnehmung verhindert, dass hochenergetische Strahlung unkontrolliert austritt und zu Beschädigungen oder Verletzungen führt.In an advantageous embodiment of the invention it is provided that the beam emerges from a sleeve which is retracted into a recess of the vehicle wheel, at the bottom of which is designed as a lowering functional surface is arranged. The sleeve serves to protect the coating of the recess adjoining the layer to be stripped, which is provided for receiving the wheel fastening means. Furthermore, the use of such a sleeve for compliance with safety guidelines is advantageous because radiation protection reasons, the beam as possible should bridge only short distances as a free jet and retraction of the sleeve prevents in the recess that high energy radiation escapes uncontrollably and leads to damage or injury.

Grundsätzlich kann die Hülse hierfür beliebig, beispielweise als elliptisches Rohr, als Vierkantrohr oder als Vieleckrohr mit einem polygonalen Querschnitt, ausgebildet sein. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Hülse eine längliche, hohlzylindrische Form hat. Dadurch kann die Hülse tief in die Ausnehmungen eingebracht werden. Der Außendurchmesser der hohlzylindrischen Hülse ist dabei an die Abmessung der Ausnehmungen angepasst, sodass die Hülse in die Ausnehmung eingeführt werden kann, ohne dass diese die Wandung der Ausnehmung berührt.Basically, the sleeve for this purpose can be arbitrary, for example, as an elliptical tube, a square tube or a polygon tube with a polygonal cross-section, formed. In an advantageous embodiment of the invention, however, it is provided that the sleeve has an elongated, hollow cylindrical shape. This allows the sleeve to be inserted deeply into the recesses. The outer diameter of the hollow cylindrical sleeve is adapted to the dimension of the recesses, so that the sleeve can be inserted into the recess without it touching the wall of the recess.

Zur Lösung der die Vorrichtung betreffenden Aufgabe ist eine Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entfernen einer Beschichtung von einer durch eine Senkung, einen Kappensitz oder einen Nabenring gebildeten Funktionsfläche eines Fahrzeugrads vorgesehen. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine Strahlungsquelle auf, mit der ein auf die Funktionsfläche richtbares Strahlenbündel erzeugbar ist, so dass die Beschichtung im Bereich der Funktionsfläche zumindest teilweise in Folge der Erhitzung durch das Strahlenbündel in ein Gasgemisch überführbar ist. Zudem ist mit Hilfe einer Stelleinrichtung die relative Anordnung zwischen dem Fahrzeugrad und dem Strahlenbündel veränderbar. Mit einer derartigen Vorrichtung kann vorzugsweise das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden. Bei der Strahlungsquelle handelt es sich vorzugsweise um eine Laserquelle, die einen kontinuierlichen oder gepulsten, insbesondere monochromatischen, Laserstrahl mit einer Wellenlänge oder Wellenlängenverteilung im Bereich des mittleren Infrarots, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 350 nm und 2500 nm, besonders bevorzugt zwischen 900 nm und 1500 nm, abgibt.To solve the object relating to the device, a device is provided for at least partially removing a coating from a functional surface of a vehicle wheel formed by a countersink, a cap seat or a hub ring. According to the invention, the device has a radiation source, with which a radiation beam which can be directed onto the functional surface can be generated, so that the coating in the region of the functional surface can be converted into a gas mixture at least partially as a result of the heating by the radiation beam. In addition, with the aid of an adjusting device, the relative arrangement between the vehicle and the beam can be changed. With such a device, the method according to the invention can preferably be carried out. The radiation source is preferably a laser source which comprises a continuous or pulsed, in particular monochromatic, laser beam having a wavelength or wavelength distribution in the mid-infrared range, preferably in a range between 350 nm and 2500 nm, particularly preferably between 900 nm and 1500 nm, gives up.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Hülse vorgesehen, in der das Strahlenbündel geführt ist und die eine Austrittsöffnung für das Strahlenbündel hat. Wie oben bereits erwähnt dient die Hülse dem Schutz der seitlich und oberhalb der zu entschichtenden Funktionsflächen angrenzenden Beschichtung, insbesondere an der Wandung der Ausnehmung zur Aufnahme der Radbefestigungsmittel. Sie dient ferner der Einhaltung von Sicherheitsrichtlinien und verhindert, dass hochenergetische Strahlung unkontrolliert austritt und zu Beschädigungen oder Verletzungen führt. Die Hülse ist vorzugsweise auf die Divergenz des Strahlenbündels angepasst, so dass sie den Querschnitt des Strahlenbündels nicht begrenzt, um unerwünschte Abschwächungen der Strahlungsintensität zu vermeiden. Vorzugsweise ist eine Weglänge für das zumindest bereichsweise in der Hülse geführte Strahlenbündel abhängig von der Divergenz des Strahlenbündels derart gewählt, dass der endseitig an der Austrittsöffnung der Hülse vorliegende Strahlfleck zumindest nahezu dem minimalen Strahlfleck entspricht, der zur Bearbeitung des Fahrzeugrads eingesetzt werden soll.In a further embodiment of the invention, a sleeve is provided, in which the beam is guided and which has an outlet opening for the beam. As mentioned above, the sleeve serves to protect the side and above the coating to be coated adjacent to the functional surfaces to be coated, in particular on the wall of the recess for receiving the wheel fastening means. It also complies with safety guidelines and prevents high-energy radiation from escaping uncontrollably and resulting in damage or injury. The sleeve is preferably adapted to the divergence of the beam so that it does not limit the cross section of the beam to avoid unwanted attenuation of the radiation intensity. Preferably, a path length for the at least partially guided in the sleeve beam depending on the divergence of the beam is selected such that the end present at the outlet opening of the sleeve beam spot at least almost corresponds to the minimum beam spot to be used for processing the vehicle wheel.

Vorteilhaft ist es, wenn die Hülse durch die Stelleinrichtung verfahren und/oder verschwenkt werden kann. Da die Hülse lediglich ein geringes Gewicht aufweisen muss, um ihrer Schutzfunktion für das Strahlenbündel gerecht zu werden, kann sie mit geringen Kräften und hohen Beschleunigungen bewegt werden, so dass ein rasches Überstreichen der mit dem Strahlenbündel zu bearbeitenden Funktionsflächen am Fahrzeugrad und somit eine kurze Taktzeit für die Bearbeitung erreicht werden kann.It is advantageous if the sleeve can be moved and / or pivoted by the adjusting device. Since the sleeve only has to have a low weight in order to meet its protective function for the beam, it can be moved with low forces and high accelerations, so that a rapid sweeping the working surfaces to be processed with the beam to the vehicle wheel and thus a short cycle time can be achieved for processing.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann das Fahrzeugrad durch die Stelleinrichtung verfahren und/oder verschwenkt werden. Dies ist insbesondere dann von Interesse, wenn die am Fahrzeugrad zu bearbeitenden Funktionsflächen eine große Ausdehnung haben oder weit voneinander beabstandet sind und eine Verstellmöglichkeit für das Strahlenbündel überschritten wird. Insbesondere dient die Stelleinrichtung in einer Doppelfunktion sowohl der Zu- bzw. Abfuhr des Fahrzeugrades wie auch der Bewegung des Fahrzeugrades während des Bearbeitungsvorgangs. Auch Kombinationen der Verstellung des Strahlenbündels mit der Verstellung des Fahrzeugrads sind möglich.In a further embodiment of the invention, the vehicle wheel can be moved and / or pivoted by the adjusting device. This is of particular interest if the functional surfaces to be machined on the vehicle wheel have a large extent or are widely spaced apart and an adjustment possibility for the beam is exceeded. In particular, the adjusting device serves in a dual function both the supply and removal of the vehicle wheel as well as the movement of the vehicle wheel during the machining process. Also combinations of the adjustment of the Beam with the adjustment of the vehicle wheel are possible.

Vorzugsweise umfasst die Stelleinrichtung einen Roboterarm, der mit wenigstens zwei relativ zueinander durch Schwenkantriebe verstellbaren Armabschnitten ausgerüstet ist und der eine Bewegung des Fahrzeugrads in wenigstens einer Verfahrebene und/oder wenigstens einer Schwenkebene bewirken kann.The adjusting device preferably comprises a robot arm which is equipped with at least two arm sections which can be adjusted relative to one another by pivoting drives and which can bring about a movement of the vehicle wheel in at least one travel plane and / or at least one pivot plane.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Stelleinrichtung einen Verfahrtisch. Der Verfahrtisch kann für translatorische und gegebenenfalls auch für rotatorische Bewegungen eingerichtet sein und nimmt das Fahrzeugrad während der Bearbeitung auf. Vorzugsweise ist der Verfahrtisch zumindest als XY-Tisch ausgebildet, der Bewegungen in einer, vorzugsweise horizontal ausgerichteten, Verfahrebene ermöglicht. Besonders bevorzugt weist der Verfahrtisch zusätzlich eine Stelleinrichtung für eine Z-Achse auf, die eine Verstellung orthogonal zu der durch die X- und die Y-Achse bestimmten Verfahrebene ermöglicht. Eine rotatorische Verstellung des Verfahrtischs kann durch einen Rotationsantrieb vorgesehen sein, wobei eine Rotationsachse vorzugsweise orthogonal zur X-Y-Verfahrebene ausgerichtet ist.In a further embodiment of the invention, the adjusting device comprises a travel table. The traversing table can be set up for translatory and possibly also for rotational movements and picks up the vehicle wheel during processing. Preferably, the traversing table is designed at least as an XY table, which allows movements in a, preferably horizontally oriented, traversing plane. Particularly preferably, the traversing table additionally has a setting device for a Z-axis, which allows an adjustment orthogonal to the traversing plane determined by the X and Y axes. A rotational adjustment of the traversing table can be provided by a rotary drive, wherein a rotation axis is preferably aligned orthogonal to the X-Y traverse plane.

Bei einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Absaugeinrichtung zum Absaugen des bei der Bestrahlung freigesetzen Gasgemischs vorgesehen. Vorzugsweise umfasst die Absaugeinrichtung ein Absauggebläse, an dessen Saugseite ein Saugschlauch angebracht ist. Dieser ist bis kurz vor die zu bearbeitende Funktionsfläche geführt und ermöglicht somit eine Absaugung des Gasgemischs in unmittelbarer Nähe der bearbeiteten Funktionsfläche. Druckseitig kann das Absauggebläse mit einer Filtereinrichtung versehen werden, um die abgesaugten Rauchgaspartikel zurückzuhalten und lediglich gefilterte, partikelfreie Umgebungsluft ins Freie abzugeben. Oder es wird das gesamte entstehende Gasgemisch einer oxidativen, thermischen Gasreinigung zugeführt, die bei einer die Vorrichtung zum Abtragen von Beschichtungen umfassenden Beschichtungsanlage ohnehin zur Abluftreinigung vorgesehen ist.In a development of the invention, a suction device is provided for sucking off the gas mixture released during the irradiation. Preferably, the suction device comprises a suction fan, on the suction side of a suction hose is attached. This is led to just before the functional surface to be machined and thus allows extraction of the gas mixture in the immediate vicinity of the processed functional area. On the pressure side, the exhaust fan can be provided with a filter device to retain the extracted flue gas particles and only release filtered, particle-free ambient air to the outside. Or it will be the whole resulting Gas mixture supplied to an oxidative, thermal gas cleaning, which is provided in a device for removing coatings comprehensive coating system anyway for exhaust air purification.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Bildverarbeitungseinrichtung zur Bestimmung einer Positionierung einer Strahlungsquelle gegenüber der zu bearbeitenden Funktionsfläche vorgesehen. Mit Hilfe der Bildverarbeitungseinrichtung kann ermittelt werden, in welcher Weise eine Verfahrbewegung und/oder Verschwenkbewegung des Fahrzeugrads und/oder der Strahlungsquelle vorgenommen werden muss, um die Austrittsöffnung der Hülse, in der das Strahlenbündel geführt ist, in den korrekten Abstand und die korrekte Lage gegenüber der zu bearbeitenden Funktionsfläche zu bringen.In a further embodiment of the invention, an image processing device for determining a positioning of a radiation source with respect to the functional surface to be processed is provided. With the aid of the image processing device can be determined, in which way a movement and / or pivoting movement of the vehicle wheel and / or the radiation source must be made to the exit opening of the sleeve in which the beam is guided, in the correct distance and the correct position to bring the functional area to be processed.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Oberflächenbehandlungsanlage mit einer Auftrageinrichtung zum Auftragen einer Beschichtung auf ein Fahrzeugrad, einem Trockner zum Aushärten der aufgetragenen Beschichtung und einer Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entfernen einer Beschichtung von einer Funktionsfläche eines Fahrzeugrads vorgesehen. Die Auftrageinrichtung kann eine oder mehrere Beschichtungseinrichtungen umfassen, in denen eine Beschichtung des Fahrzeugrads mit Pulverlack und/oder Nasslack vorgenommen wird. Wenigstens einer der Beschichtungseinrichtungen ist ein Trockner nachgeschaltet, der eine Aushärtung und/oder Vernetzung der aufgetragenen Beschichtung durch Temperatur oder durch Strahlung, insbesondere durch Infrarotstrahlung oder ultraviolette Strahlung, ermöglicht. Diejenigen Bereiche des Fahrzeugrads, die als Funktionsflächen beschichtungsfrei sein sollen, werden mit Hilfe der in einem Bearbeitungsfluss stromab der Auftrageinrichtung und dem Trockner angeordneten Vorrichtung zum zumindest teilweisen Entfernen der Beschichtung bearbeitet. Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. In dieser zeigen:

Figur 1: eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer Entlackungsstation,
Figur 2: die Entlackungsstation gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht,
Figur 3: eine Detaildarstellung aus der Ansicht gemäß Figur 2,
Figur 4: perspektivische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer Entlackungsstation mit einem Verfahrtisch zur Handhabung des Fahrzeugrads während des Entlackungsvorgangs,
Figur 5: eine perspektivische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Entlackungsstation, und
Figur 6: eine Seitenansicht der Entlackungsstation gemäß Figur 5.

According to a further aspect of the invention, a surface treatment system is provided with an application device for applying a coating to a vehicle wheel, a dryer for curing the applied coating and a device for at least partially removing a coating from a functional surface of a vehicle wheel. The application device may comprise one or more coating devices, in which a coating of the vehicle wheel with powder coating and / or wet paint is carried out. At least one of the coating devices is followed by a dryer, which enables curing and / or crosslinking of the applied coating by temperature or by radiation, in particular by infrared radiation or ultraviolet radiation. Those areas of the vehicle wheel which are to be coating-free as functional surfaces are processed by means of the device arranged in a machining flow downstream of the application device and the dryer for the at least partial removal of the coating. Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. In this show:

FIG. 1: a perspective view of a first embodiment of a Entlackungsstation,
FIG. 2: the Entlackungsstation according to FIG. 1 in a side view,
FIG. 3: a detailed view from the view according to FIG. 2 .
FIG. 4: Perspective view of a second embodiment of a Entlackungsstation with a traversing table for handling the vehicle wheel during the Entlackungsvorgangs,
FIG. 5: a perspective view of another embodiment of a Entlackungsstation, and
FIG. 6: a side view of the Entlackungsstation according to FIG. 5 ,

Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte erste Ausführungsform einer Entlackungsstation 10 umfasst eine Laserstrahlungsquelle 12, die an einem Trägerrahmen 14 ortsfest angebracht ist. Am Trägerrahmen 14 sind zudem zwei Kameras 16 einer Bildverarbeitungseinrichtung angeordnet. Ein Industrieroboter 20 dient zur Handhabung der als Aluminiumräder 18 ausgeführten und vollflächig mit einer Beschichtung versehenen Fahrzeugräder. Weiterhin umfasst die Entlackungsstation 10 eine Absaugeinrichtung 22 zur Abluftabsaugung, ein Schienentransportsystem 24 zur Zufuhr von Aluminiumrädern 18 sowie ein Förderband 26 zur Abfuhr von Aluminiumrädern 18.The in the FIGS. 1 to 3 illustrated first embodiment of Entlackungsstation 10 includes a laser radiation source 12 which is fixedly mounted on a support frame 14. On the support frame 14 also two cameras 16 of an image processing device are arranged. An industrial robot 20 is used to handle the designed as aluminum wheels 18 and the entire surface provided with a coating vehicle wheels. Furthermore, the Entlackungsstation 10 comprises a suction device 22 for exhaust air extraction, a rail transport system 24 for supplying aluminum wheels 18 and a conveyor belt 26 for the removal of aluminum wheels 18th

Die Laserstrahlungsquelle 12 stellt ein nicht näher dargestelltes Strahlenbündel bereit, das aus Sicherheitsgründen in einem abgewinkelten Vierkantrohr 28 geführt ist. Im Inneren des Vierkantrohrs 28 ist an einer Knickstelle zwischen einem im Wesentlichen horizontal verlaufenden Vierkantrohr-Abschnitt 28a und einem im Wesentlichen vertikal verlaufenden Vierkantrohr-Abschnitt 28b ein nicht dargestellter Umlenkspiegel angeordnet. Dieser lenkt das leicht divergierende Strahlenbündel aus der horizontalen in die vertikale Richtung nach unten auf die Oberfläche des Aluminiumrads 18 um. Zur Stabilisierung des Vierkantrohrs 28 ist an dem Trägerrahmen 14 ein L-förmiger Halter 30 angebracht, der den Endbereich des Vierkantrohr-Abschnitts 28b abstützt.The laser radiation source 12 provides a non-illustrated radiation beam, which is guided for safety reasons in an angled square tube 28. In the interior of the square tube 28, an unillustrated deflecting mirror is arranged at a kink between a substantially horizontally extending square tube section 28a and a substantially vertically extending square tube section 28b. This deflects the slightly divergent beam from the horizontal in the vertical direction down to the surface of the aluminum wheel 18. To stabilize the square tube 28, an L-shaped holder 30 is mounted on the support frame 14, which supports the end portion of the square tube section 28b.

Endseitig ist das Vierkantrohr 28 mit einer hohlzylindrischen Schutzhülse 32 versehen, wie sie in den Figuren 2 und 3 näher dargestellt ist. Die Schutzhülse 32 weist einen Außendurchmesser auf, der auf die in den Aluminiumrädern 18 eingebrachten zylindrischen Schraubenbohrungen oder Schraubenlöcher angepasst ist, die als Ausnehmungen zur Aufnahme von Schraubenköpfen nicht dargestellter Radschrauben dienen. Ein Innendurchmesser der Schutzhülse 32 ist derart gewählt, dass er zumindest im Wesentlichen einem größten Durchmesser der in den Aluminiumrädern 18 vorgesehenen kalottenförmigen Schraubensenkungen 34 (auch Schraubenkalotte genannt) entspricht, aber kleiner als die zylindrische Bohrung ist.End side, the square tube 28 is provided with a hollow cylindrical protective sleeve 32, as shown in the Figures 2 and 3 is shown in more detail. The protective sleeve 32 has an outer diameter which is adapted to the introduced in the aluminum wheels 18 cylindrical screw holes or screw holes, which serve as recesses for receiving screw heads unrepresented wheel bolts. An inner diameter of the protective sleeve 32 is selected such that it at least substantially corresponds to a largest diameter of the provided in the aluminum wheels 18 dome-shaped screw depressions 34 (also called screw calotte), but is smaller than the cylindrical bore.

Die Länge der Vierkantrohr-Abschnitte 28a, 28b und der Schutzhülse 32 sowie der freie Innenquerschnitt des Vierkantrohrs 28 und der Innendurchmesser der Schutzhülse 32 sind derart auf die Divergenz des von der Laserstrahlungsquelle 12 bereitgestellten Strahlenbündels abgestimmt, dass der Querschnitt des Strahlenbündels am Ende der Schutzhülse 32 in einer Querschnittsebene orthogonal zur Strahlrichtung im Wesentlichen dem Innendurchmesser der Schutzhülse 32 entspricht. Dadurch kann ein Abtrag der Beschichtung in der jeweiligen Schraubensenkung 34 ohne Verfahren des Aluminiumrads 18 erfolgen, da der Strahlfleck des Strahlenbündels die gesamte Oberfläche der Schraubensenkung 34 erfasst.The length of the square tube sections 28a, 28b and the protective sleeve 32 and the free inner cross section of the square tube 28 and the inner diameter of the protective sleeve 32 are matched to the divergence of the beam provided by the laser radiation source 12 such that the cross section of the beam at the end of the protective sleeve 32nd in a cross-sectional plane orthogonal to the beam direction substantially corresponds to the inner diameter of the protective sleeve 32. Thereby If the coating of the coating in the respective counterbore 34 can be removed without moving the aluminum wheel 18, the beam spot of the beam covers the entire surface of the counterbore 34.

Die Schutzhülse 32 ist an ihrer Umfangsfläche mit einer Kunststoffschicht überzogen, die eine hohe Festigkeit und gute Gleiteigenschaften bietet, so dass bei einer zufällig auftretenden, unerwünschten Berührung zwischen Aluminiumrad 18 und Schutzhülse 32 Beschädigungen der Beschichtung in den Schraubenbohrungen vermieden werden.The protective sleeve 32 is coated on its peripheral surface with a plastic layer which provides high strength and good sliding properties, so that 32 damage to the coating in the screw holes can be avoided in a random, undesirable contact between the aluminum wheel 18 and sleeve.

Die am Trägerrahmen 14 angebrachte, zwei Kameras 16 sowie eine nicht dargestellte Steuerungseinheit umfassende Bildverarbeitungseinrichtung ermöglicht die Erfassung der räumlichen Lage des Aluminiumrads 18, das vom Industrieroboter 20 relativ zur Laserstrahlungsquelle 12 bewegbar ist, um ein Einfahren bzw. Ausfahren der Schutzhülse 32 in die Schraubenbohrungen des Aluminiumrads 18 zu ermöglichen. Die Bildverarbeitungseinrichtung erlaubt somit eine bezogen auf die Rotationssymmetrieachse 19 des Aluminiumrads 18 frei wählbare Winkelausrichtung des Aluminiumrads 18 gegenüber der Laserstrahlungsquelle 12.The attached to the support frame 14, two cameras 16 and an unillustrated control unit image processing device allows the detection of the spatial position of the aluminum wheel 18 which is movable by the industrial robot 20 relative to the laser radiation source 12 to retract or extend the protective sleeve 32 in the screw holes of Aluminum wheel 18 to allow. The image processing device thus permits a freely selectable angular orientation of the aluminum wheel 18 with respect to the laser radiation source 12 with respect to the rotational symmetry axis 19 of the aluminum wheel 18.

Der Industrieroboter 20 ist als Vierachsroboter ausgeführt und trägt an der vierten Achse einen U-förmigen Halter 36, an dem zwei nach unten offene U-Profile 38 angebracht sind. Diese sind mit kunststoffummantelten, durch einen nicht dargestellten Antrieb verfahrbaren Haltezapfen 40 versehen, die am Felgenhorn des Aluminiumrads 18 angreifen und dessen exakte Positionierung auf dem Halter 36 bewirken.The industrial robot 20 is designed as a four-axis robot and carries on the fourth axis a U-shaped holder 36 to which two downwardly open U-profiles 38 are mounted. These are provided with plastic coated, movable by a drive not shown holding pins 40 which engage the rim flange of the aluminum wheel 18 and cause its exact positioning on the holder 36.

Die Absaugeinrichtung 22 umfasst ein Sauggebläse 42, an dessen Saugseite ein zumindest abschnittsweise flexibler Saugschlauch 44 angebracht ist, der in einem Saugmundstück 46 mündet. Das Saugmundstück 46 und der daran angebrachte Saugschlauch 44 sind mit Hilfe eines Stellzylinders 47 in vertikaler Richtung verstellbar am Fuß des Tragrahmens 14 angebracht, um ein leichtes Zuführen und Entnehmen des Aluminiumrads 18 zu ermöglichen und dennoch während des Abtragvorgangs einen möglichst geringen Abstand zum Wirkort des Strahlenbündels einnehmen zu können.The suction device 22 comprises a suction fan 42, on whose suction side an at least partially flexible suction hose 44 is mounted, which opens into a suction mouthpiece 46. The suction mouthpiece 46 and the attached suction hose 44th are adjustably mounted in the vertical direction at the foot of the support frame 14 by means of an adjusting cylinder 47 to allow easy feeding and removal of the aluminum wheel 18 and still be able to take the smallest possible distance to the site of action of the beam during the Abtragvorgangs.

Das Saugmundstück 46 weist einen kegelabschnittsförmigen Einlassbereich 48 auf, der zentrisch unterhalb des zu bearbeitenden Aluminiumrads 18 angeordnet ist. Das Saugmundstück 46 ist an seinen Innenflächen mit einer hochtemperaturfesten Absorptionsbeschichtung versehen, die dazu dient, nicht auf das Aluminiumrad 18 auftreffende Strahlung des Strahlenbündels zu absorbieren und somit unkontrollierte Reflexionen dieser Strahlung, insbesondere an rückwärtige Flächen des Aluminiumrads 18, zu verhindern. An der Druckseite des Sauggebläses 42 ist eine Filtereinrichtung 50 angebracht, die die während des Bearbeitungsvorgangs durch das Strahlenbündel der Laserstrahlungsquelle 12 freigesetzten Partikel aus der mittels des Saugmundstücks 46 und des Saugschlauchs 44 abgesaugten Umgebungsluft filtert und somit ein unkontrolliertes Entweichen dieser Partikel in die Umgebung verhindert. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die vom Sauggebläse 42 angesaugte Abluft einer thermischen Abgasnachbehandlung, insbesondere einer Nachverbrennung, unterzogen, so dass gegebenenfalls auf die Filtereinrichtung 50 verzichtet werden kann.The suction mouthpiece 46 has a cone-shaped inlet region 48, which is arranged centrally below the aluminum wheel 18 to be machined. The suction nozzle 46 is provided on its inner surfaces with a high-temperature resistant absorption coating, which serves not to absorb the aluminum wheel 18 impinging radiation of the beam and thus to prevent uncontrolled reflections of this radiation, in particular on rear surfaces of the aluminum wheel 18. On the pressure side of the suction fan 42, a filter device 50 is mounted, which filters the particles released during the machining process by the beam of the laser radiation source 12 from the suctioned by means of the suction nozzle 46 and the suction hose 44 ambient air and thus prevents uncontrolled escape of these particles into the environment. In an embodiment of the invention not shown, the exhaust air sucked in by the suction fan 42 is subjected to a thermal exhaust gas aftertreatment, in particular an afterburning, so that the filter device 50 can optionally be dispensed with.

Bei der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele werden für funktionsgleiche Komponenten die selben Bezugszeichen verwendet, funktionsähnliche Komponenten werden mit um 100 oder 200 erhöhten Bezugsziffern versehen.In the following description of preferred embodiments, the same reference numerals are used for functionally identical components, function-like components are provided with reference numbers increased by 100 or 200.

Die Entlackungsstation 110 gemäß der Figur 4 unterscheidet sich von der Entlackungsstation 10 gemäß den Figuren 1 bis 3 durch eine andere Form der Zuführung der Aluminiumräder 18 zur Laserstrahlungsquelle 12. Der Industrieroboter 120 gemäß der Figur 4 ist mit einer Tragplatte 152 ausgerüstet, auf der zwei von Stellantrieben 154 in einer Schwenkebene verschwenkbare Greifer 156 ein Ergreifen und ein zuverlässiges Abheben des Aluminiumrads 18 von einer Rollenförderbahn 158 ermöglichen. Die Aluminiumräder 18 werden vom Industrieroboter 120 auf einem von U-Profilen 138 und von verstellbaren Haltezapfen 140 gebildeten, an einem Dreiachstisch 160 angebrachten Halter 136 abgelegt und fixiert.The Entlackungsstation 110 according to the FIG. 4 differs from the Entlackungsstation 10 according to the FIGS. 1 to 3 by another form of feeding the aluminum wheels 18 to the laser radiation source 12. The industrial robot 120 according to the FIG. 4 is equipped with a support plate 152, on the two pivotable by actuators 154 in a pivoting plane gripper 156 allow gripping and reliable lifting of the aluminum wheel 18 of a roller conveyor 158. The aluminum wheels 18 are stored and fixed by the industrial robot 120 on a holder 136 formed by U-profiles 138 and adjustable holding pins 140 and attached to a three-axis table 160.

Der Dreiachstisch 160 weist Stellantriebe zum Verfahren des Felgenhalters 136 in die drei zueinander senkrechten Raumrichtungen X, Y und Z auf. Damit kann das Aluminiumrad 18 mit seinen Schraubensenkungen 34 derart gegenüber der Laserstrahlungsquelle 12 angeordnet werden, dass die Beschichtung im Bereich der Schraubensenkungen 34 abgetragen werden kann. Ein weiterer Unterschied der Entlackungsstation 110 gegenüber der aus den Figuren 1 bis 3 dargestellten Entlackungsstation 10 liegt darin, dass die Absaugeinrichtung 122 ein fest am Halter 136 angebrachtes Saugmundstück 146 aufweist.The three-axis table 160 has actuators for moving the rim holder 136 in the three mutually perpendicular spatial directions X, Y and Z. In this way, the aluminum wheel 18 with its screw counterbores 34 can be arranged in such a way with respect to the laser radiation source 12 that the coating can be removed in the region of the screw counterbores 34. Another difference of Entlackungsstation 110 over from the FIGS. 1 to 3 Entlackungsstation 10 shown is that the suction device 122 has a fixedly attached to the holder 136 suction nozzle 146.

Bei der in den Figuren 5 und 6 dargestellten dritten Ausführungsform einer Entlackungsstation 210 ist die Laserstrahlungsquelle 212 mit längenvariablen Vierkantrohr-Abschnitten 228a und 228b ausgestattet und kann somit in und gegen die X-und Z-Richtung längenverstellt werden. Dem längenvariablen Vierkantrohr-Abschnitt 228a ist ein am Trägerrahmen 214 mittels eines U-Profils 262 befestigter Linearsteller 264 zugeordnet. Dem längenvariablen Vierkantrohr-Abschnitt 228b ist ein am Linearsteller 264 angebrachter Linearsteller 265 zugeordnet. Damit kann das Strahlenbündel in X- und Z-Richtung gegenüber dem Aluminiumrad 18 verstellt werden, während die Verstellung des Aluminiumrads 18 in Y-Richtung durch das Förderband 226 stattfindet, wie nachstehend beschrieben wird.In the in the Figures 5 and 6 As shown in the third embodiment of a stripping station 210, the laser radiation source 212 is provided with variable-length square tube sections 228a and 228b and can thus be length-adjusted in and against the X and Z directions. The variable length square tube section 228a is assigned to the support frame 214 by means of a U-profile 262 fixed linear actuator 264. The variable length square tube section 228b is associated with a mounted on the linear actuator 264 linear actuator 265. Thus, the beam can be adjusted in the X and Z directions with respect to the aluminum wheel 18, while the adjustment of the aluminum wheel 18 in the Y direction takes place by the conveyor belt 226, as will be described below.

Die Bereitstellung der Aluminiumräder 18 für die Bearbeitung durch die Laserstrahlungsquelle 212 ist bei der Ausführungsform gemäß den Figuren 5 und 6 durch ein Förderband 226 gewährleistet, das drei voneinander unabhängig betreibbare Förderbandabschnitte 226a, 226b und 226c aufweist.The provision of the aluminum wheels 18 for processing by the laser radiation source 212 is in the embodiment according to the Figures 5 and 6 ensured by a conveyor belt 226 having three independently operable conveyor belt sections 226a, 226b and 226c.

Der Förderbandabschnitt 226a dient dazu, die von einem Schienentransportsystem 224 herbeigeförderten Aluminiumräder 18 von Zentrierspindeln 266 abzuheben, was durch einen S-förmigen Verlauf des Förderbandabschnitts 226a gewährleistet wird. Sobald die Aluminiumräder 18 mittels des Förderbandabschnitts 226a von dem kontinuierlich betriebenen Schienentransportsystem 224 abgehoben sind, werden sie in eine Warteposition unmittelbar vor den Förderbandabschnitt 226b gebracht.The conveyor belt section 226a serves to lift the aluminum wheels 18 of centering spindles 266 brought about by a rail transport system 224, which is ensured by an S-shaped course of the conveyor belt section 226a. Once the aluminum wheels 18 are lifted off the continuously operated rail transport system 224 by the conveyor belt section 226a, they are brought to a waiting position immediately before the conveyor belt section 226b.

Der Förderbandabschnitt 226b umfasst jeweils seitlich an Führungsschienen aufgenommene und mit Zentrierrollen 270 versehene Linearantriebe 272, deren Bewegungsachsen jeweils paarweise parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Linearantriebe 272 sind jeweils an Winkelblechen 274 angebracht, die ihrerseits durch Koppelmittel mit umlaufenden Fördergurten 276 des Förderbandabschnitts 226b verbunden sind. Somit können die Linearantriebe 272 in eine auf den Förderbandabschnitt 226a übergreifende Abholstellung und in eine auf den Förderbandabschnitt 226c übergreifende Abgabestellung gebracht werden, um eine Übergabe des Aluminiumrads 18 zwischen den jeweiligen Förderbandabschnitten 226a, 226b und 226c zu ermöglichen.The conveyor belt section 226b respectively includes laterally taken on guide rails and provided with centering rollers 270 linear actuators 272, the axes of movement are aligned in pairs in parallel. The linear drives 272 are each attached to angle plates 274, which in turn are connected by coupling means with circulating conveyor belts 276 of the conveyor belt section 226b. Thus, the linear drives 272 can be brought into a pick-up position over the conveyor belt section 226a and into a delivery position across the conveyor belt section 226c to permit transfer of the aluminum wheel 18 between the respective conveyor belt sections 226a, 226b and 226c.

Während der Bearbeitung des Aluminiumrads 18 findet eine Verstellung der Vierkantrohr-Abschnitte 228a, 228b durch die Linearsteller 264, 265 statt, um die Schutzhülse 232 am Ende des Vierkantrohr-Abschnitts 228b jeweils in der gewünschten Position auf die gewünschte Tiefe in die Schraubenbohrungen der Aluminiumräder 18 einzufahren.During the machining of the aluminum wheel 18, adjustment of the square tube sections 228a, 228b by the linear actuators 264, 265 takes place around the protective sleeve 232 at the end of the square tube section 228b in the desired position to the desired depth into the screw holes of the aluminum wheels 18, respectively retract.

Wie der Darstellung der Figur 6 entnommen werden kann, ist die Absaugeinrichtung 226 mit einem pyramidenabschnittsförmig gestalteten, zwischen den beiden Fördergurten 276 angeordneten Saugmundstück 246 ausgerüstet, dessen in Figur 6 sichtbare Längserstreckung im Wesentlichen dem Außendurchmesser der zu bearbeitenden Aluminiumräder 18 entspricht und dessen in Figur 5 erkennbare Quererstreckung dem Abstand zwischen den Führungsschienen der Fördergurte 276 entspricht.As the representation of FIG. 6 can be removed, the suction device 226 is equipped with a pyramid-shaped section, arranged between the two conveyor belts 276 suction mouthpiece 246, whose in FIG. 6 visible longitudinal extent substantially corresponds to the outer diameter of the machined aluminum wheels 18 and its in FIG. 5 recognizable transverse extent corresponds to the distance between the guide rails of the conveyor belts 276.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist es überdies vorgesehen, den in der Figur 3 sichtbaren, kegelabschnittsförmigen Nabenring 50 und/oder den zylindrisch umlaufenden Kappensitz 51, die ebenfalls mit der Beschichtung versehen wurden, mit Hilfe der Laserstrahlungsquelle 12 zu entschichten. Der Kappensitz 51 kann in der gleichen Orientierung der Aluminiumräder 18 wie die Schraubensenkungen 34 entschichtet werden. Für die Entschichtung des Nabenrings 50 können die Haltezapfen 40 des Halters 36 derart modifiziert sein, dass sie das Aluminiumrad 18 auch bei Umkehrung der Tragplatte 52 und somit hängender Anordnung des Aluminiumrads 18 tragen können. Somit kann der Nabenring 50 dem von der Laserstrahlungsquelle 12 abgegebenen Strahlenbündel zugewandt werden und dementsprechend entschichtet werden.In an embodiment of the invention, not shown, it is also provided in the FIG. 3 visible, cone-shaped hub ring 50 and / or the cylindrical encircling cap seat 51, which were also provided with the coating, with the help of the laser radiation source 12 to decoat. The cap seat 51 may be stripped in the same orientation of the aluminum wheels 18 as the counterbores 34. For the stripping of the hub ring 50, the retaining pins 40 of the holder 36 may be modified so that they can carry the aluminum wheel 18 even with reversal of the support plate 52 and thus hanging arrangement of the aluminum wheel 18. Thus, the hub ring 50 can face the beam emitted from the laser radiation source 12 and accordingly be stripped.

Bei einer ebenfalls nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Vierkantrohr durch ein Rohr mit kreisförmigem, elliptischen oder vieleckigem Querschnitt ersetzt.In an embodiment of the invention, also not shown, the square tube is replaced by a tube with a circular, elliptical or polygonal cross-section.

Claims

Method for the at least partial removal of a coating from a functional area (34, 50, 51) of a vehicle wheel (18) formed by a recess, a cap seat or a hub ring, wherein the functional area (34, 50, 51) is exposed to a beam generated by a radiation source (12, 212) until the coating in the region of the functional area (34, 50, 51) is transformed at least partially into a gas mixture as a result of the heating by the beam,
characterized in that
the beam has a divergence differing from zero and exits from an exit opening of a sleeve (32; 232) which has an elongate, hollow-cylindrical shape and which is introduced into a cutout of the vehicle wheel, on the base of which cutout the functional area in the form of a recess is disposed, wherein the sleeve (32; 232) does not limit the cross section of the beam and wherein the cross section of beam present at the exit opening at the end of the sleeve corresponds to a minimum beam spot formed upon impinging of the beam on the vehicle wheel (18), which minimum beam spot is to be used to process the vehicle wheel (18), and in that the dimensions of the beam spot used during the process are defined by varying the relative arrangement of the vehicle wheel (18) and the beam.
Method according to claim 1, characterized in that the gas mixture produced as a result of the heating is extracted.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle wheel (18) is displaced and/or slewed relative to the spatially fixed beam.
Method according to one of the preceding claims, characterized in that a positioning of the beam relative to the functional area (34, 50, 51) to be processed is determined by an image processing device (16).
Apparatus for the at least partial removal of a coating from a functional area (34, 50, 51) of a vehicle wheel (18) formed by a recess, a cap seat or a hub ring, comprising a radiation source (12, 212), which may generate a beam having a divergence differing from zero that may be directed onto the functional area (34, 50, 51) so that the coating in the region of the functional area (34, 50, 51) may be transformed at least partially into a gas mixture as a result of the heating by the beam,
characterized by
an elongated, hollow-cylindrical sleeve (32, 232), in which the beam is guided and which comprises an exit opening for the beam, wherein the sleeve has an inside diameter corresponding to the cross section of the beam at the exit opening, and by
a positioning device (20, 120, 160, 264, 265), by means of which the relative arrangement between the vehicle wheel (18) and the beam is variable.
Apparatus according to claim 5, characterized in that by means of the positioning device (264, 265) the sleeve (32, 232) may be displaced and/or slewed.
Apparatus according to one of claims 5 to 6, characterized in that by means of the positioning device (20, 120, 160) the vehicle wheel (18) may be displaced and/or slewed.
Apparatus according to one of claims 5 to 7, characterized by an extraction device (22, 122, 222) for extracting the gas mixture released during the irradiation.
Apparatus according to one of claims 5 to 8, characterized by an image processing device (16) for determining a positioning of the beam relative to the functional area (34, 50, 51) to be processed.
Surface treatment installation comprising an application device for applying a coating onto a vehicle wheel (18), a drier for hardening the applied coating and an apparatus according to one of claims 5 to 9.