CN101304834B - 用于加工机的射束捕获装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于切割射束加工机的射束捕获装置，包括壳体(34)，所述壳体设有设置在所述切割射束(24)前方的开口(31)，所述切割射束(24)在加工所述工件(17)的过程中从所述工件(17)的下侧发出，并且通过所述开口(31)进入所述壳体(34)的射束捕获室(35)中，在所述壳体(34)的至少一个壁部分(56、44、46、47)上设置至少一个喷嘴(63、76)，所述喷嘴(63、76)将作为自由喷流的流体喷流(64)供应至所述射束捕获空间(35)，从而所述流体喷流(64)横贯所述切割射束(24)。

Description

用于加工机的射束捕获装置

技术领域

本发明涉及用于加工机的射束捕获装置。 

背景技术

专利公开文献JP 4-91884公开了一种加工机，其中，工件安置在工件支承件上，以便进行加工。该工件经由所述工件支承件横向于切割头的加工方向而移动。为了加工工件，切割射束引导到工件上，在工件的加工过程中在下方发出所述切割射束。具有开口的壳体配置给该发出区域作为射束捕获装置，在底侧发出的切割射束通过所述开口进入所述壳体。开口和壳体沿切割头的工作区域延伸。 

该切割射束捕获装置具有这样的缺点，即在加工的过程中通过壳体所接收的并从工件在底侧发出的切割射束、尤其是激光束或火焰切割射流并未被完全吸收。对于壳体的损害因此可以出现。此外，由于仍未去除的溅渣、火花或残渣，通过射束反射影响切割射束。另外，由于能量被接收在壳体并且仍未被吸收，所以溅渣、灰尘和/或燃烧残留物可以粘附在射束捕获装置中。 

专利公开文献EP 1454700A1公开了一种激光加工机的冷却和/或冲洗枪。这种枪在管的激光切割过程中被使用，这是通过将这种枪插入所述管中而完成的。枪具有入口，用于激光束的进入和/或用于将熔化的材料排到枪内部空间中。混合物经由靠近枪的底部的开口被供应，其中所述混合物包括液体以及气体介质，例如水和压缩空气，它们形成水雾。水雾将足以在切割过程中吸收射束能量，并且排除切割溅滴。加工时间被逐渐减小，以减小加工成本。结果，以增加的切割射束能量和/或切割速度完成工作。这还要求改进用于加工管形和板形工件的切割射束捕获装置，从而可以获得较高的加工质量。 

发明内容

本发明的目的因此在于提供一种用于加工机的射束捕获装置，所 述加工机借助于切割射束加工工件，借助于所述射束捕获装置，进入射束捕获装置的切割射束的能量被吸收，并且可以实现高度的加工可靠性。 

该目的根据本发明通过说明书的特征被实现。在说明书中指出了本发明的其它有利的结构和改型。 

射束捕获装置的根据本发明的结构使得进入射束捕获装置的切割射束的能量被吸收。例如，切割射束通过激光束以及所述激光束周围的气流被形成。被形成为自由喷流的所述至少一个流体喷流与所述切割喷流接触。结果，激光束及其气流的能量被吸收。因而，特别地减小气流的动能。在接触的过程中，所述至少一个自由喷流分散，并且被向下偏转，这是由于在切割射束与自由喷流相遇时导致的冲击。流体喷流的分散形成水膜，所述水膜在壳体的射束捕获空间内延伸直至壁部分。结果，壁部分同时由液体湿润，并且残渣被冷却，从而已经进入射束捕获装置中的残渣并未粘附至所述装置。另外，作为自由喷流的、横贯切割射束的流体喷流的引入具有这样的优点，即所述切割射束以不受阻碍的方式冲击冲洗膜，所述冲洗膜被指向到射束捕获空间的基部上。所述冲洗区域因此并不被自由吹动或吹动清除。因而，防止夹杂的残渣的粘附，从而使得可以容易地排除残渣。此外，所述至少一个自由喷流与切割射束的接触实现了这样的效果，即防止切割射束在冲洗平面上或在射束捕获装置的基部上的直接碰撞。结果，自由喷流的介质或冲洗膜朝向开口的回溅被防止。 

根据本发明的优选结构，设置成，在具有细长的射束捕获空间的壳体的直线形开口的情况中，供应自由喷流的所述至少一个喷嘴被布置在所述壳体的端壁部分上，并且所供应的流体喷流大致平行于所述开口被指向。具有直线形开口的这种射束捕获装置也被构造为直线式捕获器。这种射束捕获装置尤其被用在平床式激光切割机。因此，在直线形开口下方有利地被指向的流体喷流使得进入的切割射束的能量作为切割射束沿壳体的整个开口的加工位置的函数被吸收。 

根据本发明的可选的结构，设置成，在具有大致圆柱形的射束捕获空间的壳体的点形开口的情况中，供应自由喷流的所述至少一个喷 嘴相对于开口的进入轴线径向地布置。这再次使得进入切割射束通过流体喷流被吸收，再次形成由这样大体所导致的水膜。具有点形开口的这种射束捕获装置也被构造为点式捕获器。这种点式捕获器被用于“组合式激光切割机”中，其中，切割射束和射束捕获装置被固定地布置，并且待加工材料、尤其是板形材料相对于切割射束移动。 

根据本发明的另一可选的结构，设置成，在具有大致筒形射束捕获空间的壳体的点形开口的情况中，其中大致点形开口穿过壳体的横向表面，至少一个喷嘴设置在壳体的配置给开口的端面上，并且所供应的自由喷流横贯开口的进入轴线。这种射束捕获装置也被构造为筒形捕获器。这种筒形捕获器被用在筒形材料内，所述筒形材料的横向表面或筒形壁被加工。这种射束捕获装置的使用防止切割射束损坏待加工的筒形材料的内侧，或者防止相反的壁部分被切断。 

优选地设置成，至少一个喷嘴将流体膜供应到射束捕获装置的壳体的基部上。结果，在基部上形成冲洗膜，并且所述冲洗膜沿所述基部横贯所述壳体。这具有这样的优点，仍未完全冷却的残渣被防止粘附至基部，并且使得可以高效地去除残渣。另外，可以实现进入壳体的切割射束的能量吸收，如果在自由喷流已经横贯切割射束之后由于形成水膜。在基部的流体膜优选地在压力的条件下设置，并且坐落在基部上的壳体残渣优选在压力的作用在被排除，从而冲洗基部使其干净。喷嘴优选设置成圆形的片段的形状，或者适于基部的轮廓。 

根据本发明的可选实施例，设置成，形成各个流体喷流的流体幕的多个喷嘴设置在壁部分上，所述壁部分在壳体的开口下方延伸，从而相对于所述开口的入口边缘被指向。该流体幕横贯进入切割射束，如此，作为流体喷流的一种替代或除此以外，实现能量吸收。同时，进入的残渣可以被冷却并约束，从而防止对于壳体的壁部分的粘附。 

配置给射束捕获空间的喷嘴优选可以单独地被启动。特别地，可以设定出流方向。结果，流体喷流和/或横贯切割射束的局部流体幕可以被指向。因此，能量可以节约，并且循环流体量可以被减少。另外，在喷嘴处排出的流体喷流的容积也可以被设定。 

根据用于切割射束的附加的能量吸收以及用于去除残渣的另一可 选的结构，设置成，横贯切割射束的单独的承载流体的沟槽或斜坡沿开口或在开口下方设置在壳体的射束捕获空间内。结果，可以设置适于切割射束的能量吸收并具有合适的流速的冲洗膜容积流以及设置成在壳体的底部去除残渣并具有合适的流速的容积流。 

优选在与将所述流体喷流作为自由喷流供应到所述射束捕获空间的喷嘴相对的壁部分上设置导流元件，所述导流元件具有导流表面，所述导流表面倾斜成，从所述壳体的开口指离。所述流体喷流通过这种导流元件沿壳体的基部的方向被偏转，从而相对的壁部分被保护，并且附加地防止喷溅出。 

根据本发明的另一有利的结构，设置成，壳体的横向壁部分适于由流体膜湿润，或者它们适于通过整体冷却结构被冷却。结果，残渣和灰尘的粘附以及因此在延长的操作周期之后壳体的阻塞被防止。借助于底切部优选可以设置流体膜的引入，其中所述底切部包括调压壁，从而在壁部分上形成流体膜。可选地，可以设置喷射喷嘴等。整体冷却结构可以通过壁部分内的冷却通道被形成，所述冷却通道将壁部分保持在低温。 

根据本发明的另一可选的结构，设置成，壳体的横向壁部分设有织物，从而通过织物的毛细管作用湿润壁部分。结果，同样可以防止残渣的粘附。 

根据本发明的另一有利的结构，设置成，在壳体内设置至少一个抽取开口，从而附着抽取装置。结果，在壳体的内部空间内产生真空，环境空气经由开口通入所述壳体中。结果，位于壳体内的流体和残余量的气体、灰尘微粒以及残渣微粒可以被抽取。可以同时实现冷却。 

用于切割射束的能量吸收的另一可选的结构设置用于基部位于壳体的开口下方，以包括调压沟槽，在其中捕获有切割射束。流体随后可通过这种调压通道从下方被供应。可选地，所述壳体的基部具有传输带或传输蜗轮。 

根据本发明的有利的实施例，设置成，壳体的开口的宽度被减小到最小的程度，而在切割射束进入壳体时并不影响切割射束。壳体的开口的入口边缘正好延伸直至切割射束，从而仅仅使得切割射束可以无阻碍的进入射束捕获装置中。同时，入口边缘的结构确保了，切割射束、尤其激光切割结束并不受到影响，这是因为形成入口边缘的锥形表面在开口的进入区域内实际上具有为零的厚度。 

开口的宽度通过入口边缘相对于切割射束的气流的实际上切向或切向结构被减小至最小的程度，因此，良好部件和/或残余物被捕获的危险被最大程度地减小，所述良好部件和/或残余物从工件被切割出。 

这种结构可以防止在工件上从下方发出的切割射束被反射到工件上。实际上，切割射束完全地进入壳体中，或者相对于流是无关的，并且由于开口宽度的结构，并且由于开口宽度的结构，可不再从下方排出，并且到达工件的下侧。此外，避免了由于残渣反射到良好部件上以及邻接壳体的开口的机器的各部件所造成的损害。因此，入口边缘的根据本发明的结构和布置结构允许切割射束完整且不受妨碍的进入到壳体中，而工件上毛刺的形成为最小化，而各部件被捕获的危险被最小化，并且同时以高效的方式吸收残渣。 

根据本发明的另一有利的结构，设置成，入口边缘被构造为是尖锐的。结果，进入流上的作用被最小化。入口边缘的尖锐的结构可以通过两个表面实现，所述两个表面彼此相互以小于90°的角度被设置，并且形成入口边缘。 

壳体的开口的入口边缘优选邻接壳体的端面，所述端面位于待加工的工件的支承平面内。结果，射束捕获装置可以以不受阻碍的方式在机加工工件的过程中可以相对于Y方向来回移动，其中横向于壳体的开口的纵向机加工工件。同时，射束捕获装置的开口可以指向到已经从工件切割出的部件下方，而所述各部件并未被捕获。 

根据有利的结构，入口边缘具有表面部分，所述表面部件指向工件，并且相对于端面凹入，并且优选平行于端面延伸。在工件的下侧上有可能形成毛刺的情况中，这种结构使得在凹入表面部分与端面之间设有倾斜的接触表面，从而避免各部件的捕获。 

入口边缘的、相对于端面凹入的表面部分优选具有非常狭窄的形状，并且沿开口至少部分地延伸。这可以在相对于入口边缘的切割间隙处设置工件下方的较小的净空空间，从而工件被捕获的危险被最小 化。同时，在工件的下侧发出的切割射束可以以不受妨碍的方式进入壳体内，并因而没有形成毛刺。 

根据可选的实施例，入口边缘具有平坦的或弯曲的斜坡，或者倾斜的接触表面，其中所述倾斜的接触表面合并到壳体的端面内。 

根据优选的实施例，入口边缘被构造为用于形成壳体的开口的直线形边缘。结果，形成“直线式捕获器”，所述捕获器具有两个入口边缘，所述入口边缘彼此相互平行延伸，并且优选在加工机的切割头的加工区域的整个长度内延伸。为了最小化各部件被捕获的危险，设置成，入口边缘具有彼此不同的几何形状，例如波形或锯齿形轮廓或者具有浅V型的轮口或者相对于Y方向以一角度被指向的轮廓或者锯齿形、正弦形或矩形轮廓。为了捕获切割射束，壳体中的开口的轮廓附加地要求壳体向上移动，从而考虑到切割头沿X方向的位置。 

优选设置成，壳体中的开口的宽度是可调节的。一个入口边缘或两个入口边缘可以被构造为可以横移或移动，从而允许适合于不同的切割射束直径。 

用于形成壳体的开口的至少一个入口边缘以可拆卸的方式设置在壳体内。结果，基壳体可以设置用于多个加工机，所述加工机通过改变入口边缘可适应于不同的切割射束直径。 

用于形成壳体的开口的入口边缘的优选结构提供用于待设置的多个单独的片段。结果，在损坏各个片段的情况中，可以实现简单和快速的互换。另外，各个片段可以例如设置在开口的端部区域中，所述开口具有比邻近片段更大的开口宽度，从而例如使得切割射束刺入工件中，而损害壳体的开口。 

壳体的开口优选具有入口边缘，所述入口边缘由各个片段形成，所述各片段尤其可以以可移动以便设定开口宽度的方式被启动。结果，在切割射束深入工件中时，在任何期望的部位可以扩大开口间隙。另外，开口宽度可以适于加工工件时各种不同的加工参数。各个片段可以经由致动元件以电机操作的方式被启动。 

根据本发明的另一有利的结构，设置成，壳体的开口通过隔膜装置或者具有引导所述切割射束并清空入口的通道的带被形成。结果， 仅仅形成较小的入口，其被配置给切割射束，开口的其余区域仍被覆盖。这进一步最小化部件被捕获的危险。另外，位于开口上方的工件被较小程度地受到反射影响。壳体及其改型的结构可以构成具有和不具有自由喷流的壳体的特别有利的实施例。 

附图说明

参照附图中所示的实施例以下更加详细地说明和解释本发明的实施例及其改型。通过说明书和附图所获知的结构根据本发明可以单独地以它们本身的含义或任何期望的组合方式被使用。在附图中： 

图1示出了具有根据本发明射束捕获装置的加工机的透视图； 

图2示出了射束捕获装置的透视图； 

图3示出了根据图2的射束捕获装置的透视剖视图； 

图4a至4c示出了射束捕获装置的开口的可选的几何结构的示意性俯视图； 

图5a至5c示出了形成射束捕获装置的壳体的开口的入口边缘的可选实施例的示意性剖视图； 

图6示出了具有横贯切割射束的自由喷流的壳体的内部空间的透视图； 

图7示出了根据图6的射束捕获装置的示意性剖视图； 

图8示出了相对于图7的射束捕获装置的可选的壳体的示意性剖视图； 

图9示出了相对于图7的射束捕获装置的壳体的另一可选实施例的示意性剖视图； 

图10a至10b示出了射束捕获装置的壳体的冷却壁部分的示意性剖视图； 

图11示出了射束捕获装置的壳体的壁部分的另一实施例的详细透视图； 

图12示出了射束捕获装置的可选实施例的示意性剖视图；并且 

图13示出了射束捕获装置的另一可选实施例的示意性剖视图。 

具体实施方式

加工机11在图1中以透视图的方式示出。该加工机11优选被构造为激光切割机。可选地，也可以形成等离子体切割机或火焰切割机。机床床身12包括工件支承件14，其例如根据图1通过支承带16被形成，所述支承带在所述机床床身12中被保持静止。在可选的实施例中，该支承带还可以被可移动地驱动并且可以附加地实现运输功能。切割头22可经由直线形轴线21沿Y方向移动，并且形成切割头22的工作区域。另外，可以设置可相对于X方向来回横移的直线形轴线。此外，也可以设置可以垂直横移的直线形轴线。切割射束24从切割头22射到工件17上，从而执行加工。 

在工件17的下侧，位于支承带16的偏转辊28之间的射束捕获装置26设置在切割头22的加工区域中。射束捕获装置26例如可以沿引导件36相对于X方向来回横移，在这种情况中，射束捕获装置26与切割头22的运动相连，例如可以仅通过单独的驱动装置或不通过驱动装置实现。 

射束捕获装置26具有开口31，所述开口31朝向切割头22，并且优选沿切割头22的整个加工区域沿Y方向延伸。在工件17的加工过程中，切割射束24可以通过射束捕获装置26的壳体34的开口31被捕获，其中所述切割射束在进入切割间隙32之后在工件17的下侧发出。 

根据图1的射束捕获装置26的透视图在图2中示出。所述射束捕获装置具有基本上封闭的壳体34，所述壳体包括位于底面38上的开口31，所述开口指向工件17。根据有利的结构，所述射束捕获装置或其它射束捕获装置的开口31可以通过可横移的幕或可横移的隔膜以作为切割头22的位置的函数的方式被关闭，从而提供对于切割射束24的较小的入口。 

在壳体34的对应端面56上设置凸缘单元39，所述凸缘单元连接至引导件36，用于适应横移的方式。另外，这些凸缘单元39容纳支承带16的偏转辊28以及壳体34。此外，设置供应连接件41，所述供应连接件用于将流体和/或气体介质供应到壳体34的内部空间中并从其中排出。 

根据图2的射束捕获装置26的透视剖切视图在图3中示出。壳体34优选为多件式结构。底侧部分42包括基部43以及壁部分44，所述壁部分合并到顶侧部分47的壁部分46中，所述顶侧部分47形成了壳体34的开口31。可选地，也可以形成一件式壳体34或包括多于两个部分的壳体34。 

在图4a至4c中示出了具有不同几何形状的壳体34中的开口31的射束捕获装置26的示意性俯视图。根据图4a，用于形成开口31的入口边缘54的轮廓形状是正弦曲线或蜿蜒结构。在这种情况中，所述形状的幅度和周期都可以改变。在图4b中示出了开口31的屋顶形结构。屋顶顶点也可以沿X方向设置或与X方向相反设置。各个腿的倾斜度和长度都可以改变。射束捕获装置26的开口31的另一可选的实施例在图4c中示出。入口边缘54沿Y方向以相对于切割头22的移动方向成一角度地延伸。同样地也可以实现其它可选的几何形状。 

根据图5a示出了开口31的剖视图的示意性放大示意图。切割头22将切割射束24指引到工件17上，切割射束24从工件17的下侧排出。切割射束24包括成形射束51以及与其共轴线的气流52。射束51可被设计为激光或等离子体射束或火焰切割喷流。通过切割射束24在工件17内形成切割间隙32。在该加工的过程中，残余能量的射束24以及残余气体量的气流52以及还有残渣微粒进入壳体34中。为了形成确切的切割间隙32并且避免对于良好部件以及加工机11的部件造成损害，设置开口31，所述开口的入口边缘54伸出直至切割射束24的气流52，从而切割射束24可以进入壳体34中，从而其方式并不受到入口边缘54影响，也就是说并不影响流。入口边缘54通过壳体34的端面38以及通过内壁部分57形成，所述内壁部分相对于端面38指向小于90°的角度。结果，形成楔形入口边缘57，所述楔形入口边缘54在切割射束24进入开口31的区域内包括实际上为零的厚度。入口边缘54优选被构造为尖锐的；也就是说，会聚成一点的两个表面部分在切割射束24的进入区域中形成了入口边缘54。 

为了减少摩擦，壳体34的端面38可包括出口59，所述出口59在工件17的下方供应空气。结果，可产生“空气膜床(air film bed)”， 从而在射束捕获装置26的横移过程中实现摩擦力的减小。可选地，也可以设置诸如辊支承结构、从动辊或带或滑动涂层的机械系统。 

在图5b中示出了壳体34的开口31的入口边缘54的可选几何结构。入口边缘54包括被构造为斜面的表面部分62。结果，入口边缘54的区域被构造为相对于工件17的支承平面稍微凹入。该表面部分62使得捕获的危险最小化，并且用作为倾斜的接触表面。该表面62可以被构造为平坦的表面或弯曲的表面。在平坦的表面部分62的情况中的倾斜度取决于表面部分62的宽度，从而在较短的表面部分62的情况中大体上设置较陡峭的倾斜度。 

壳体34的开口31的入口边缘54的可选的几何形状被形成为，表面部分62被构造为沟槽或V形凹部。这意味着，从壳体34的端面38开始，首先，设置这样的表面部分，所述表面部分像表面部分62那样倾斜，但是在特定的部分宽度之后，从“下降”方向改变至“上升”方向，并且延伸直至入口边缘54。入口边缘54位于端面38所在的平面内，并且还可以稍微位于其下方。这实现了这样的效果，即已经被切开并仍位于工件17中的各部件并未被捕获在开口31上。相反，所述部件，就在到达开口31之前，通过邻近开口31的几何形状而稍微直立，从而避免被捕获在开口31上的危险。上升或下降表面部分的V形或沟槽形凹部的几何形状可以被在以下两个方面被不同地构造，如表面部分的宽度以及倾斜度，并且可以适于各种不同的应用。同样，各凹部可以被构造为半圆形或椭圆形或者这样的其它自由形式，从而使得已经被切出的部件只要壳体34在工件下方横移则稍微直立。 

在图5c中示出了入口边缘54的另一可选的结构。表面部分61设置成相对于壳体34的端面38平行并凹入。在表面部分61与端面38之间的过渡区域中设置上延部分(run-up section)。 

从垂直壁部分46延伸直至入口边缘54的内壁部分57可具有圆角形状。可选地，彼此相互以一定角度设置的多个表面部分可以被设置，从而允许简单和节约成本的生产。在剖视图中所示为倾斜屋顶形状的内壁部分57的结构优选使得在切割射束24已经进入开口31中之后立刻形成较大的自由空间，从而使得内部空间相对于开口31被屏蔽至最 大可能的程度。同时，内壁部分57具有这样的优点，即可能出现的射束以及残渣反射可以沿开口31的方向被反射回到壳体34的内部空间中。 

在图6中示出了为了吸收切割射束24的能量的射束捕获装置26的壳体34的透视图。在壳体34的顶侧部分内的凸缘单元39中设置至少一个喷嘴63，为了能量吸收，流体喷流64、尤其是水喷流通过所述喷嘴作为自由喷流被引入到壳体34的射束捕获空间35中，在这种情况中，该流体喷流64横贯切割射束24。结果，实现激光束52及其气流51的能量吸收。通过这种能量吸收防止射束反射。喷嘴63可以通过优选可互换地设置在壳体34上的喷嘴本体被形成或者可以仅仅通过壳体34中的开口被形成。该流体喷流64可以以高压被引入，从而该流体喷流64完全横贯壳体34，基本上作为束状喷流。可选地，可以设置成，流体喷流64分别在两个端面56上被引入，所述流体喷流优选至少在高度方面稍微不同，从而，在较远的距离处，流体喷流的下降区域通过相反的流体喷流被覆盖。 

用于形成冲洗膜67的流体流被允许到达壳体34的基部43。优选设置半圆形喷嘴66，冲洗膜67通过所述喷嘴以横向上升的方式被指向到基部43中，所述基部优选为沟槽形结构。这使得可以排除残渣和灰尘微粒。 

凸缘单元39附加地包括抽取开口68，通过所述抽取开口，环境空气可以通过开口31被吸入，并且捕获在壳体34的内部空间中的灰尘微粒可以被抽取。在壳体34内通过较小开口宽度的开口31产生真空，因而有助于抽取。 

壳体34的外侧几何形状优选适于机床床身12的结构。为了在支承带16与射束捕获装置26之间设置实际上没有间隙的过渡，端面38分别沿邻近支承带16的方向延伸，从而在偏转辊28与壳体34之间形成较小的转移间隙。 

此外，用于支承带16的带清洁装置可以设置在壳体34的外侧上。为了此目的，可以附着刷、刮板等。同时，凸缘单元39可以将诸如空气等的操作介质供应至附着至壳体34的外侧的附加的元件，例如清洁 元件。 

在图7中示出了根据图6的射束捕获装置的示意性侧视图。进入射束捕获空间35中的切割射束24横贯从喷嘴63排出的流体喷流64。在切割射束24冲击流体喷流64时，形成水膜65，并且该水膜65由于合成的冲量而向下偏转。同时，流体喷流64分散。结果，出现水回溅的问题并且在壳体34的基部43的冲洗区域的自由涌出被避免。成形的水膜65同时湿润了邻近壁部分38、44、46、47，从而防止灰尘以及残渣微粒的粘附。 

在图6和7中所示的这种射束捕获装置26被指定为直线形捕获器。 

图8示出了相对于图7的射束捕获装置26的可选的实施例。射束捕获装置是“点形捕获器”。所述捕获装置具有点形开口31，通过所述开口，切割射束24可以进入大致圆柱形的射束捕获空间35中。通过喷嘴63被供应到射束捕获空间35中的流体喷流64相对于切割射束的进入轴线沿径向指向，并且横贯后者。结果，再次形成水膜65。为了有助于去除残渣和灰尘微粒，通过斜面形成倾斜的基部34。这仅仅是示例性的。在射束捕获空间35内与喷嘴63相对设置导流元件69，所述导流元件69具有导流表面70，所述导流表面被倾斜成在射束捕获装置26中从开口31指离。结果，防止了流体喷流64的附加的不受控制的溅射和反射，或其反射被控制。在这种点形捕获器中，待加工的工件17相对于工件支承件14或开口31移动。 

在图9中示出了射束捕获装置的另一可选的实施例。该射束捕获装置是“管形捕获器”。该射束捕获装置26被构造为喷枪或管，所述喷枪或管被插入到通过切割射束24待加工的管形工件17中。在射束捕获装置26的横向表面中设置开口31。用于供应自由喷流64的喷嘴63特别地在壳体34的邻近端面38处被直接配置至开口31。结果，再次产生针对图7所述的水膜65，并且可以获得与其相连的优点。 

在如图6至9所示的实施例中，可以设置用于供应一个或多个流体喷流64的一个或多个喷嘴63。这种喷嘴63不仅沿流体喷流的出流方向被控制而且还在流体喷流64的容积方面被控制。另外，这种喷嘴 63还可以以可横移的方式被布置。此外，多个喷嘴63以并排的方式或以圆形的方式或以一个在另一个之上的方式被布置，从而形成用于吸收输入切割射束24的动能的连接流体喷流。参照示意性实施例所述的射束捕获装置26的各个有利优点可以以任何期望的方式彼此相互结合或互换。 

作为壁部分44、46的整体冷却的替换方案，可以设置成，在这些壁部分44、46上或者至少在两个壁部分44、46中的一个壁部分上产生冷却流体膜。这例如可通过根据图7a或图7b的结构来实现。在壁部分46中设置底切部71，所述底切部通过调压元件(surge element)72被覆盖。流体经由通道73被供应至底切部71，所述通道连接至凸缘单元39。作为供应量以及压力的函数，流体可以从形成在内壁部分57与调压元件72之间的间隙74被排出，并且可以沿壁部分44、46形成流体膜，所述流体膜被收集在基部43内并从其排出。通过调压元件72可以确定流体膜的尺寸，所述调压元件被构造为可相对于内壁部分57调节。 

在图10b中示出了可选的实施例。在该实施例中，调压元件72例如通过间隙74被保持在内壁部分57中。 

在图11中示出了用于在壳体34的壁部分44、46、57上形成冷却流体膜的可选实施例。例如，成行布置的多个喷射喷嘴76被设置，并且这些喷射喷嘴76形成流体膜或产生流体幕，所述流体幕向下延伸至基部43，从而保护壁部分使得残渣无法粘附至它们。 

作为用于切割射束24的能量吸收的自由喷流或流体喷流64的结构的替代方案，根据图8的实施例的喷嘴76可以形成流体幕，所述流体幕延伸直至壳体34的相反侧或形成流体雾。结果，流体或水幕横贯切割射束24，因而使得可以吸收能量。对于流体幕的结构，喷嘴76优选被单独地启动，从而仅仅在输入切割射束24的区域内形成流体幕。 

在图12中示出了射束捕获装置26的可选的壳体34的示意性剖视图。例如，壳体34的开口31的入口边缘54可对应于图5a至5c中的一个实施例及其可选实施例。壳体34的基部被构造为调压沟槽(surge channel)79，所述调压沟槽通过位于下方的通道81供应有流体。所述调压沟槽79在壳体34的整个长度内延伸。在调压沟槽79中被加热的流体由于随后流动的流体而被转移到横向排放沟槽82中，从而残渣残留物可以被约束并同时排除。上述示意性实施例中所述的横向壁区域44、45的冷却也可以在这种情况中可选地或附加地被使用。 

在图13中以剖视图的方式示出了射束捕获装置26的壳体34的另一可选的结构。向下延伸至基部43的织物84至少设置在壳体34的壁部分46中。通过织物84的毛细管作用，至少壁部分46被弄湿并且免于残渣粘附的影响。织物84同样可以在壁部分42内延伸直至内壁部分57。另外，可以在横向壁部分44、46或壳体34的端面56内的各区域中设置喷嘴，所述喷嘴引入流体雾从而湿润织物84。所述织物84优选是由耐热材料形成。 

所有前述特征每个本身对于本发明而言是基本的，并且可以以任何期望的方式彼此结合。 

Claims (29)

1.一种切割射束加工机，其包括射束捕获装置，所述射束捕获装置包括壳体（34），所述壳体具有指向切割头（22）的开口（31），其中所述切割头提供射到工件（17）的切割射束（24），所述切割射束（24）在加工所述工件（17）的过程中从所述工件（17）的下侧发出，并且通过所述开口（31）进入所述壳体（34）的射束捕获空间（35）中，其特征在于，在所述壳体（34）的至少一个壁部分（56）或横向壁部分上设置至少一个喷嘴（63、76），所述喷嘴（63、76）将作为吸收所述切割射束（24）能量的自由喷流的流体喷流（64）供应至所述射束捕获空间（35），从而至少一个流体喷流（64）横贯所述切割射束（24）并且由于所述切割射束（24）和所述流体喷流（64）相遇时的冲击而向下偏转。

2.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，在具有细长的射束捕获空间（35）的壳体（34）的开口为直线形开口（31）的情况中，所述至少一个喷嘴（63）设置在端壁部分上，并且所供应的流体喷流（64）定向为大致平行于所述开口（31）。

3.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，在具有大致圆柱形的射束捕获空间（35）的壳体（34）的开口为点形开口（31）的情况中，所述至少一个喷嘴（63）相对于所述开口（31）的进入轴线沿径向布置。

4.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，在具有大致筒形的射束捕获空间（35）的壳体（34）的开口为点形开口（31）的情况中，其中，点形开口（31）大致穿过所述壳体（34）的横向表面，在所述壳体（34）的配置给所述开口（31）的端面（56）上设置所述至少一个喷嘴（63），并且所供应的流体喷流（64）横贯所述开口（31）的进入轴线。

5.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，通过至少一个喷嘴（66）在所述壳体（34）的基部（43）上形成流体膜，并且所述流体膜横贯所述壳体（34），沟槽形基部（43）被形成，其通过形状为圆形片段的带有槽的喷嘴供应有流体。

6.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，在所述壳体（34）的开口（31）下方的壁部分（56、44、46、47）上设置多个喷嘴（76），并且所述喷嘴在所述壳体（34）的射束捕获空间（35）内形成流体幕，所述流体幕横贯所述切割射束（24）。

7.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，所述喷嘴（63、76）单独地被启动，并且单独地设置所述喷嘴（63、76）的至少一个出流方向或者所述流体喷流（64）的容积。

8.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，在所述壳体（34）的所述射束捕获空间（35）内设置横贯所述切割射束（24）的承载流体的沟槽或斜坡。

9.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，在与将所述流体喷流（64）作为自由喷流供应到所述射束捕获空间（35）中的喷嘴（63）相对的壁部分上设置导流元件（69），所述导流元件（69）具有导流表面（70），所述导流表面倾斜成从所述射束捕获装置（26）中所述壳体（34）的开口（31）指离。

10.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，所述壳体（34）的横向壁部分由流体膜湿润或者通过整体冷却的方式被冷却。

11.根据权利要求10所述的切割射束加工机，其特征在于，所述横向壁部分设有织物（84），从而所述横向壁部分通过所述织物（84）的毛细管作用由流体湿润。

12.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，在所述壳体（34）内设置至少一个抽取开口（68），并且抽取装置可附着至所述抽取开口（68）。

13.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，所述壳体（34）的基部（43）具有位于所述开口（31）下方的调压沟槽（79），所述切割射束（24）被捕获在所述调压沟槽（79）内。

14.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，所述壳体（34）的基部（43）具有传输带或传输蜗轮。

15.根据权利要求1所述的切割射束加工机，其特征在于，所述壳体（34）的开口（31）通过入口边缘（54）被形成，所述入口边缘（54）通过这样的两个表面（34、57；61、57）被形成，所述两个表面彼此相互布置成小于90°的角度，并且彼此相对的入口边缘（54）离开一定距离，从而入口边缘（54）延伸直至所述切割射束（24），但是所述切割射束（24）以基本上没有接触的方式在所述两个入口边缘（54）之间进入所述壳体（34）中。

16.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）被构造为是尖锐的。

17.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）邻接所述壳体（34）的端面（38），所述端面（38）位于与待加工的所述工件（17）的支承平面相同的平面内。

18.根据权利要求17所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）具有这样的表面部分（61），所述表面部分指向所述工件（17），并且相对于所述壳体（34）的端面（38）凹入，并且平行于所述端面（38）延伸，并且具有相对于所述端面（38）的过渡部分。

19.根据权利要求18所述的切割射束加工机，其特征在于，所述表面部分（61）至少部分地沿所述开口（31）延伸，并且具有狭窄的结构。

20.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）具有平坦的或弯曲的斜面（62）。

21.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）具有直线形或波形或者具有浅V形的轮廓或以相对于Y方向一定角度指向的轮廓。

22.根据权利要求1 5所述的切割射束加工机，其特征在于，所述壳体（34）内的所述开口（31）的宽度是可调节的。

23.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）以可拆卸的方式设置在所述壳体（34）上。

24.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）是由多个单独的片段形成。

25.根据权利要求23所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）由至少一个单独的片段形成，所述片段能够以可移动的方式启动，从而设定所述壳体（34）上的开口宽度。

26.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述壳体（34）的开口（31）是通过具有引导所述切割射束（24）的通道的隔膜装置或者带形成。

27.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）具有锯齿形轮廓。

28.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）具有正弦形轮廓。

29.根据权利要求15所述的切割射束加工机，其特征在于，所述入口边缘（54）具有矩形轮廓。

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