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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden von Blech nach
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Nach
dem Stand der Technik sind mit einem Laser ausgestattete Vorrichtungen
zum Schneiden von Blech bekannt. Dabei wird das zu schneidende Blech
auf einen Rost gelegt. Der Rost kann entweder Bestandteil der Vorrichtung
oder eines Tischs sein, welcher zur Bearbeitung des Blechs in die
Vorrichtung geschoben wird. – Der
Rost wird durch beim Schneiden das Blech durchdringende Laserstrahlen mit
der Zeit beschädigt.
Ein solcher Rost wird nach dem Stand der Technik als Verschleißteil angesehen, welches
in vorgegebenen Zeitabständen
auszutauschen ist. Ein Austausch Kosten- und Zeitaufwand. Abgesehen
davon ermöglichen
die bekannten Vorrichtungen keinen durchlaufenden Transport des Blechs
in einer Transportrichtung. Sie eignen sich nicht als Bestandteil
in einer Bearbeitungslinie, bei der das Blech in-einer Transportrichtung
von einer Bearbeitungsstation zur nächsten transportiert wird.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu
beseitigen. Es soll insbesondere eine Vorrichtung zum Schneiden
von Blech angegeben werden, bei der ein Austausch einer im Schneidbereich
eines Lasers vorgesehenen Aufnahme für zu schneidende Bleche nicht
erforderlich ist. Nach einem weiteren Ziel der Erfindung soll die
Vorrichtung auch in einer Bearbeitungslinie einsetzbar sein, insbesondere
einen durch Transport in einer Transportrichtung ermöglichen.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen ergeben
sich aus den Merkmalen der Ansprüche
2 bis 15.
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Nach
Maßgabe
der Erfindung ist vorgesehen, dass die Einrichtung zur Aufnahme
eine mittels einer Stelleinrichtung relativ zum Rahmen verstellbare Öffnung aufweist,
wobei eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Stelleinrichtung
vorgesehen ist, derart, dass die Öffnung mittels der Stelleinrichtung in
Ausrichtung auf den Laser mitlaufend bewegbar ist. – Indem
der vom Laser erzeugte Laserstrahl stets auf die in der Einrichtung
zur Aufnahme vorgesehene Öffnung
ausgerichtet ist und in dieser Ausrichtung bei einer Bewegung des
Laserstrahls eine mitlaufende Bewegung der Öffnung hervorgerufen wird,
wird in einfacher Weise ein Verschleiß der Einrichtung zur Aufnahme
durch Laserabbrand vermieden. Der Laserstrahl ist bei einem Durchdringen
des Blechs bzw. Blechbands stets auf die Öffnung gerichtet. Hinter der Öffnung befindet
sich ein Freiraum, beispielsweise der Untergrund, auf dem die Vorrichtung
aufgestellt ist. Dort kann der Laserstrahl keinen Schaden anrichten.
Bei der vorgeschlagenen Vorrichtung ist es also nicht mehr erforderlich,
die Einrichtung zur Aufnahme im Sinne eines Verschleißteils in
vorgegebenen Zeitabständen
auszutauschen. Ein durch einen solchen Austausch bedingter Stillstand
der Vorrichtung zum Schneiden von Blech wird vermieden. Abgesehen
davon, ist es mit der vorgeschlagenen Vorrichtung möglich, diese
in einer Bearbeitungslinie zu betreiben. Es ist insbesondere möglich, ein
zu schneidendes Blech durch die Vorrichtung hindurch zu bewegen
und dabei den Laser mitlaufend in Transportrichtung zu führen.
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Die
Einrichtung zur Aufnahme hat in erster Linie die Funktion, das Blech
abzustützen.
Die Öffnung
wird zweckmäßigerweise
möglichst
klein gehalten, so dass das zu schneidende Blech außer im Schneidbereich
des Laserstrahls an allen Stellen gleichmäßig abgestützt ist. Damit kann eine unerwünschte Verformung
des Blechs vermieden werden.
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Bei
der Öffnung
kann es sich um eine kreisrunde Öffnung,
um einen Schlitz oder einen Spalt handeln. Sofern die Laserschneidvorrichtung
mehrere Laser aufweist, können
in der Einrichtung zur Aufnahme mehrere Öffnungen vorgesehen sein.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine erste und/oder eine zweite
Fördervorrichtung zum
Transport des Blechs in eine Transportrichtung vorgesehen. Das ermöglicht einen
kontinuierlichen oder auch taktweisen Transport des Blechs über die Einrichtung
zur Aufnahme.
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Der
Laser ist zweckmäßigerweise
an einer den Transportweg des Blechs überspannenden Brücke angebracht.
Die Brücke
kann parallel zur Transportrichtung des Blechs hin- und herbewegbar
sein. Der Laser kann also abschnittsweise mitlaufend in oder entgegen
der Transportrichtung geführt
werden. Dabei beträgt
der maximale Weg in bzw. entgegen der Transportrichtung 1 bis 4
m. Korrespondierend der Bewegung des vom Laser erzeugten Laserstrahls
wird die Öffnung
ebenfalls insbesondere in bzw. entgegen der Transportrichtung mitgeführt. Abgesehen
davon kann der Laser auch quer zur Transportrichtung an der Brücke hin-
und herbewegbar sein. Er kann auch schwenkbar an der Brücke angebracht
sein. Damit ist es möglich,
insbesondere auch gebogene oder andere kompliziert geformte, Konturen
in das Blech zu schneiden.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Steuereinrichtung zur
Steuerung der Stelleinrichtung vorgesehen, derart, dass die Öffnung mittels der
Stelleinrichtung in Ausrichtung auf den Laserstrahl mitlaufend bewegbar
ist. In diesem Fall handelt es sich bei der Stelleinrichtung um
eine aktive, d. h. elektromotorisch, hydraulisch oder pneumatisch
angetriebene, Stelleinrichtung, mit der die Einrichtung zur Aufnahme
bewegbar ist. Zur Steuerung der Bewegungen der Stelleinrichtung
dient die Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung ist dabei so
ausgebildet, dass die Bewegungen der Einrichtung zur Aufnahme stets
so ausgeführt
werden, dass der Laserstrahl durch die Öffnung hindurchstrahlt.
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Nach
einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Einrichtung
zur Aufnahme die erste Fördervorrichtung
und eine in Transportrichtung mit einer die Öffnung bil denden Lücke nachgeordnete
zweite Fördervorrichtung
auf. Dabei sind zweckmäßigerweise
ein erstes Ende eines durch die erste Fördervorrichtung gebildeten
ersten Förderwegs
und ein gegenüberliegendes
zweites Ende eines durch die zweite Fördervorrichtung gebildeten zweiten
Förderwegs
relativ zum Rahmen in oder entgegen der Fördervorrichtung mittels der
Stelleinrichtung bewegbar. D. h. die Lücke kann also mittels der Stelleinrichtung
relativ zum Rahmen in oder entgegen der Transportrichtung in Abhängigkeit
der Strahlrichtung des Lasers bewegt werden. Mit der vorgeschlagenen
ersten Variante kann in besonders vorteilhafterweise außerdem ein
Transport des Blechs oder des Blechbands in Transportrichtung erreicht werden.
Wegen der vorgeschlagenen Ausgestaltung der Einrichtung zur Aufnahme
in Form einer Transporteinrichtung wird außerdem beim Verstellen der Öffnung relativ
zum Rahmen eine Relativbewegung zwischen dem Blech und der Einrichtung
zur Aufnahme vermieden.
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Nach
einer weiteren Ausgestaltung können mehrere,
parallel zur Transportrichtung nebeneinander angeordnete erste und/oder
mehrere, parallel zur Transportrichtung nebeneinander angeordnete
zweite Fördervorrichtungen
angeordnet sein. In diesem Fall muss sich die Lücke nicht über die gesamte Breite des
Transportwegs erstrecken. Sie kann lediglich dort mit einer geeigneten
Breite geöffnet
sein, wo der Laserstrahl auf die Einrichtung zur Aufnahme einstrahlt.
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Nach
einer zweiten Variante weist die Einrichtung zur Aufnahme eine die Öffnung aufweisende und
mittels der Stelleinrichtung bewegbare Maske auf. Die Maske kann
an ihrer dem Blech zugewandten Seite mit Bürsten versehen sein. Derartige
Bürsten
setzen einer Relativbewegung zwischen der Einrichtung zur Aufnahme
und dem Blech einen besonders geringen Widerstand entgegen. Anstelle
der vorgeschlagenen Bürsten
können
selbstverständlich auch
andere geeignete Mittel vorgesehen sein, mit denen das Blech ohne
nennenswerten Widerstand relativ zur Einrichtung zur Aufnahme bewegbar
ist. Es kann sich dabei beispielsweise um geeignete Kunststoffbeschichtungen,
beispielsweise Teflon oder dgl., Rollenlager usw. handeln.
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Nach
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Maske aus schwenkbar
miteinander verbundenen Elementen hergestellt. Es kann sich dabei
um quer zur Transportrichtung sich erstreckende Lamellen, um Kettenglieder
und dgl. handeln. Eine solche Maske erfordert einen relativ geringen Platzbedarf.
Flächenelemente,
z. B. Lamellen, der Maske, welche zum Abstützen eines darauf aufliegenden
Blechs nicht benötigt
werden, können
umgelenkt und beispielsweise vertikal nach unten hängend bewegt
werden.
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Bei
der vorgeschlagenen zweiten Variante kann die Stelleinrichtung besonders
einfach ausgeführt
sein. Es kann sich hier beispielsweise um eine passive Stelleinrichtung
handeln, bei der die Einrichtung zur Aufnahme über eine Kette oder einen Riemen
mit der Brücke
verbunden ist, so dass die Bewegungen der Brücke in oder entgegen der Transportrichtung
korrespondierende Bewegungen der Einrichtung zur Aufnahme und damit
der Öffnung
bewirken.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Einrichtung der
Aufnahme entgegen der Transportrichtung eine erste Fördervorrichtung
vorgeordnet. Ferner kann der Einrichtung zur Aufnahme in Transportrichtung
eine zweite Fördervorrichtung nachgeordnet
sein. Damit ist es möglich,
das Blech oder Blechband kontinuierlich oder auch taktweise über die
Einrichtung zur Aufnahme zu schieben und/oder zu ziehen. Die erste
und/oder die zweite Fördereinrichtung
können
zweckmäßigerweise
ein umlaufendes Förderband
aufweisen.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht einer ersten Schneidvorrichtung,
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2 eine
schematische Querschnittsansicht einer zweiten Schneidvorrichtung,
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3 eine
Seitenansicht eines Abschnitts einer Schneidlinie,
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4 eine
Draufsicht gemäß 3 und
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5 eine
schematische Querschnittsansicht einer dritten Schneidvorrichtung.
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Bei
der in 1 gezeigten ersten Schneidvorrichtung weist eine
erste Laserschneidvorrichtung L1 einen an einem ortsfesten Rahmen 1 aufgenommenen
Laser 2 auf. Der Laser 2 ist an einer Brücke 3 angebracht,
welche einen Transportweg überspannt. Die
Brücke 3 ist
in bzw. entgegen einer Transportrichtung T hin- und herbewegbar.
Abgesehen davon kann der Laser 2 auch entlang der Brücke 3,
d. h. quer zur Transportrichtung T bewegt werden.
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Ein
mit dem Bezugszeichen B angedeuteter Schneidbereich des Lasers 2 ist
durch die Fläche
gegeben, in welcher der Laser 2 in Transportrichtung T sowie
quer dazu bewegbar ist.
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Bei
der hier gezeigten ersten Variante der Schneidvorrichtung ist eine
Einrichtung zur Aufnahme des (hier nicht gezeigten) Blechs im Schneidbereich
B des Lasers 2 aus einer ersten 4 und einer zweiten
Fördervorrichtung 5 gebildet.
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Ein
erstes Ende E1 der ersten Fördervorrichtung 4 ist
in bzw. entgegen der Transportrichtung T hin- und herbewegbar. Dazu
sind an einem ersten Schlitten 6 eine erste 7 und
eine zweite Umlenkwalze 8 angebracht, welche relativ zu
ortsfest angebrachten dritten 9 und vierten Umlenkwalzen 10 bewegbar sind.
Ein erstes umlaufendes Förderband 11 ist
um die Umlenkwalzen 6, 7, 9 und 10 umlaufend
geführt.
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Die
zweite Fördereinrichtung 5 weist
ein in bzw. entgegen der Transportrichtung T hin- und herbewegbares
zweites Ende E2 auf. Das zweite Ende E2 befindet sich gegenüberliegend
dem ersten Ende E1. Zur Bewegung des zweiten Endes E2 sind an einem
zweiten Schlitten 12 eine fünfte 13 und sechste Umlaufwalze 14 angebracht,
welche relativ zu ortsfesten siebten 15 und achten Umlaufwalzen 16 bewegbar
sind. Ein zweites umlaufendes Förderband 17 ist
um die Umlenkwalzen 13, 14, 15 und 16 umlaufend
geführt.
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Ein
vom Laser 2 ausgehender Laserstrahl 5 ist auf
eine zwischen dem ersten E1 und dem zweite Ende E2 gebildete Öffnung O
gerichtet.
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Die
Funktion der ersten Schneidvorrichtung ist folgende:
Der Laser 2 ist
mittels einer (hier nicht gezeigten) Bewegungseinrichtung bewegbar.
Es kann sich dabei um eine herkömmliche
mit Elektromotoren betreibbare Bewegungseinrichtung handeln. Desgleichen
sind der erste 6 und der zweite Schlitten 12 mit
herkömmlichen
Stelleinrichtungen (hier nicht gezeigt) hin- und herbewegbar. Zur
Bewegung des Lasers 2 sowie des ersten 6 und des
zweiten Schlittens 12 ist eine (hier nicht gezeigte) Steuereinrichtung
vorgesehen. Es kann sich dabei beispielsweise um eine programmierbare
Steuereinrichtung, insbesondere einen Computer, handeln. Die Steuereinrichtung
steuert die Bewegungen des Lasers 2 und des ersten 6 und
des zweiten Schlittens 12 derart, dass der Laserstrahl
S stets gerichtet ist auf die zwischen dem ersten Ende E1 und dem
zweiten E2 gebildete Öffnung
O. Dabei kann ein Abstand zwischen dem ersten Ende E1 und dem zweiten
Ende E2 konstant gehalten werden. In jedem Fall ist allerdings darauf
zu achten, dass der Abstand so groß gewählt wird, dass durch die Wirkung
des Laserstrahls S eine Beschädigung
der Förderbänder 11 und 17 ausgeschlossen
ist. Bei der Öffnung
O handelt es sich im vorliegenden Fall also um einen durchgehenden Schlitz,
dessen Lage relativ zum Rahmen 1 in Abhängigkeit der Richtung des Laserstrahls
S verstellbar ist.
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2 zeigt
eine zweite Schneidvorrichtung. Eine solche Schneidvorrichtung eignet
sich für Schneidlinien,
bei der in Transportrichtung T zwei Laserschneidvorrichtungen L1,
L2 hintereinander angeordnet sind. In diesem Fall ist zwischen der
ersten 4 und der zweiten Fördervorrichtung 5 eine
dritte Fördervorrichtung 18 vorgesehen,
bei der ein drittes Ende E3 und ein viertes Ende E4 in bzw. entgegen der
Transportrichtung T hin- und herbewegbar sind. Dazu weist die dritte
Fördereinrichtung 18 (hier
nicht näher
bezeichnete) dritte und vierte Schlitten mit jeweils daran vorgesehenen
Umlenkwalzen auf. Vom Prinzip her ist die dritte Fördervorrichtung 18 ähnlich zur
ersten 4 oder zweiten Fördervorrichtung 5 ausgestaltet.
Ein dritter Schlitten (hier nicht gezeigt) der dritten Fördervorrichtung 18 ist
in funktioneller Hinsicht Bestandteil einer ersten Laserschneidvorrichtung
L1 und wird mit einer ersten Steuereinrichtung gesteuert. Ein (hier
nicht gezeigter) vierter Schlitten der dritten Fördervorrichtung 18 ist
der zweiten Laserschneidvorrichtung L2 funktionell zugeordnet und wird
mit einer (hier nicht gezeigten) zweiten Steuereinrichtung gesteuert.
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Die 3 und 4 zeigen
einen Ausschnitt aus einer Schneidlinie. Die Schneidlinie weist
drei Laserschneidvorrichtungen L1, L2 und L3 auf. Der ersten Fördervorrichtung 4 ist
in Transportrichtung T die in 2 gezeigte
dritte Fördervorrichtung 18 nachgeschaltet.
Der zweiten Laserschneidvorrichtung L2 ist in Transportrichtung
T eine vierte Fördervorrichtung 18a nachgeschaltet,
welche identisch zur dritten Fördervorrichtung 18 ausgebildet
sein kann. Einer dritten Laserschneidvorrichtung L3 ist die zweite
Fördervorrichtung 5 in-Transportrichtung
T nachgeschaltet. Die den Laserschneidvorrichtungen L1, L2 und L3
zugewandten Enden E1, E2, E3, E4 der Fördervorrichtungen 4, 5, 18, 18a sind
in oder entgegen der Transportrichtung T bewegbar, wobei deren Bewegung
jeweils in Abhängigkeit
der jeweiligen Laser 2 erfolgt.
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Wie
insbesondere aus 4 hervorgeht, können die
Fördervorrichtungen 4, 5, 18 und 18a auch
aus mehreren parallel zur Transportrichtung T nebeneinander angeordneten
Fördervorrichtungen 4, 5, 18 und 18a gebildet
sein. Infolgedessen sind quer zur Transportrichtung T jeder Laserschneidvorrichtung
L1, L2 und L3 mehrere Öffnungen
O zugeordnet, welche durch die entsprechende Steuereinrichtung in
Abhängigkeit
der Richtung des Laserstrahls S so bewegt werden, dass dieser stets
durch die Öffnungen
O hindurchstrahlt.
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5 zeigt
in einer schematischen Querschnittsansicht eine dritte Schneidvorrichtung.
Dabei weist eine Einrichtung zur Aufnahme des zu schneidenden Blechs
(hier nicht gezeigt) eine über
neunte 19 und zehnte Umlenkwalzen 20 oder Umlenkritzel geführte Maske 21 auf.
Die Umlenkwalzen 20 oder Umlenkritzel können beispielsweise über Ketten
oder Zahnriemen mit dem Laser 2 antriebsmäßig verbunden
sein, so dass jede Bewegung des Lasers 2 in oder entgegen
der Transportrichtung eine dazu korrespondierende Bewegung der Öffnung O
in oder entgegen der Transportrichtung bewirkt. Die Maske 21 weist
eine runde oder schlitzartige Öffnungen
O auf. Sie ist so ausgeführt,
dass sie in einer zum Boden weisenden Richtung nicht oder nur unwesentlich durchbiegbar,
in der entgegengesetzten Richtung dagegen biegbar oder auf rollbar
ist. An einer dem Blech zugewandten Oberseite der Maske 21 sind Bürsten 22 zum
Aufnehmen des Blechs angebracht. Die Maske 21 ist z. B.
aus schwenkbar miteinander verbundenen Lamellen, Kettengliedern
oder dgl. hergestellt. Die Lamellen oder Kettenglieder sind so ausgebildet,
dass sie nur über
einen vorgegebenen Winkelbetrag, z. B. 60 bis 100°, verschwenkbar
sind. Z. B. kann die Maske 21 nach Art eines Rollladens
ausgebildet sein.
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Der
die Maske 21 aufweisenden Einrichtung zur Aufnahme können eine
fünfte
Fördervorrichtung 23 in
Transportrichtung T vor geordnet und/oder eine sechste Fördervorrichtung 24 in
Transportrichtung T nachgeordnet sein. Bei der fünften 23 und sechsten Fördervorrichtung 24 kann
es sich um herkömmliche Fördervorrichtungen
handeln, deren Enden ortsfest sind.
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Die
Funktion der dritten Schneidvorrichtung ist folgende:
Ein zu
schneidendes Blechband wird kontinuierlich oder taktweise mittels
der fünften 23 und
der sechsten Fördervorrichtung 24 durch
den Schneidbereich B transportiert. Dabei wird das Blechband über die Bürsten 22 auf
die Maske 21 abgestützt.
Die Öffnung O
wird durch die mit einem Stellantrieb verbundenen neunten 19 und
zehnten Umlenkwalzen 20 entsprechend der Richtung des Laserstrahls
S so hin- und herbewegt, dass der Laserstrahl S stets auf die Öffnung O
gerichtet ist. Eine Steuereinrichtung steuert die Stelleinrichtung
zur Bewegung der Maske 21 in Abhängigkeit der Richtung des Laserstrahls
S. Die Öffnung
O ist in diesem Fall vorzugsweise schlitzartig ausgeführt. Da
der Laserstrahl S beim Schneiden stets auf die Öffnung O gerichtet ist, wird
eine Beschädigung
der Maske 21 vermieden. Ein Austausch der Maske 21 ist
nicht erforderlich.
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- 1
- Rahmen
- 2
- Laser
- 3
- Brücke
- 4
- erste
Fördervorrichtung
- 5
- zweite
Fördervorrichtung
- 6
- erster
Schlitten
- 7
- erste
Umlenkwalze
- 8
- zweite
Umlenkwalze
- 9
- dritte
Umlenkwalze
- 10
- vierte
Umlenkwalze
- 11
- erstes
Förderband
- 12
- zweiter
Schlitten
- 13
- fünfte Umlenkwalze
- 14
- sechste
Umlenkwalze
- 15
- siebte
Umlenkwalze
- 16
- achte
Umlenkwalze
- 17
- zweites
Förderband
- 18
- dritte
Fördervorrichtung
- 18a
- vierte
Fördervorrichtung
- 19
- neunte
Umlenkwalze
- 20
- zehnte
Umlenkwalze
- 21
- Maske
- 22
- Bürste
- 23
- fünfte Fördervorrichtung
- 24
- sechste
Fördervorrichtung
- B,
B1, B2
- Schneidbereich
- E1
- erstes
Ende
- E2
- zweites
Ende
- E3
- drittes
Ende
- E4
- viertes
Ende
- L1
- erste
Laserschneidvorrichtung
- L2
- zweite
Laserschneidvorrichtung
- L3
- dritte
Laserschneidvorrichtung
- O
- Öffnung
- S
- Laserstrahl
- T
- Transportrichtung